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機械技術(shù)問(wèn)題解答 => 無(wú)縫鋼管知識

發(fā)布日期：[2008-6-18] 共閱[3096]次

是一種具有中空截面、周邊沒(méi)有接縫的長(cháng)條鋼材。鋼管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭強度相同時(shí)，重量較輕，是一種經(jīng)濟截面鋼材，廣泛用于制造結構件和機械零件，如石油鉆桿、汽車(chē)傳動(dòng)軸、自行車(chē)架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。用鋼管制造環(huán)形零件，可提高材料利用率，簡(jiǎn)化制造工序，節約材料和加工工時(shí)，如滾動(dòng)軸承套圈、千斤頂套等，目前已廣泛用鋼管來(lái)制造。鋼管還是各種常規武器不可缺少的材料，槍管、炮筒等都要鋼管來(lái)制造。鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由于在周長(cháng)相等的條件下，圓面積最大，用圓形管可以輸送更多的流體。此外，圓環(huán)截面在承受內部或外部徑向壓力時(shí)，受力較均勻，因此，絕大多數鋼管是圓管。但是，圓管也有一定的局限性，如在受平面彎曲的條件下，圓管就不如方、矩形管抗彎強度大，一些農機具骨架、鋼木家具等就常
用方、矩形管。根據不同用途還需有其他截面形狀的異型鋼管。
目前，全世界生產(chǎn)鋼管的共計有110多個(gè)國家的1850多個(gè)公司下的5100多個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)，其中生產(chǎn)石油管的有44個(gè)國家的170多個(gè)公司下的260多個(gè)廠(chǎng)。2000年，無(wú)縫管全國表觀(guān)消費量為418.0萬(wàn)噸，其中國內供應量的382.1萬(wàn)噸，占國內總需求的91.4%。進(jìn)口為35.9萬(wàn)噸，占國內總需求的8.59%。同年石油管消費量大約為91萬(wàn)噸。進(jìn)口約25.2萬(wàn)噸。進(jìn)口管占國內總消費量的大約70%，其中進(jìn)口管占國內總消費量的27.69%，石油管進(jìn)口量約占無(wú)縫鋼管總進(jìn)口量的大約70%。從日本進(jìn)口的石油管占總進(jìn)口量一半以上。中國最大的石油套管生產(chǎn)基地——天津鋼管公司2000年的鋼管產(chǎn)品出來(lái)為52.20萬(wàn)噸，其中石油套管產(chǎn)量為36.41萬(wàn)噸。套管占全國石油產(chǎn)量的一半以上。在產(chǎn)量和銷(xiāo)售量上都占中國套管市場(chǎng)的第一位。
從國際和國內兩個(gè)市場(chǎng)來(lái)看，無(wú)縫鋼管（包括石油專(zhuān)用管）的現有生產(chǎn)能力均已大于需求。所以，今后的重點(diǎn)應放在充分發(fā)揮現有機組的能力，開(kāi)發(fā)出高強度等級、高抗擊毀、高抗腐蝕的石油管、高壓鍋爐管和氣瓶管等產(chǎn)品。也是國家針對當前我國鋼鐵市場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化產(chǎn)品結構的內容。這也是增加在國內外產(chǎn)品競爭力、擴大市場(chǎng)份額的關(guān)鍵所在。就是說(shuō)，提高國內鋼管企業(yè)的市場(chǎng)競爭力是加和WTO以后國內企業(yè)長(cháng)期的任務(wù)和成功發(fā)展的關(guān)鍵。
1、分類(lèi)
無(wú)縫鋼管因其制造工藝不同，又分為熱軋（擠壓）無(wú)縫鋼管和冷拔（軋）無(wú)縫鋼管兩種。冷拔（軋）管又分為圓形管和異形管兩種。無(wú)縫鋼管，又因其用途不同而分為如下若干品種：
1.GB/T8162-1999（結構用無(wú)縫鋼管）。主要用于一般結構和機械結構。其代表材質(zhì)（牌號）：碳素鋼、20、45號鋼；合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
2.GB/T8163-1999（輸送流體用無(wú)縫鋼管）。主要用于工程及大型設備上輸送流體管道。代表材質(zhì)（牌號）為20、Q345等。
3. GB3087-1999（低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管）是用于制造各種結構低中壓鍋爐過(guò)熱蒸汽管、沸水管及機車(chē)鍋爐用過(guò)熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管用的優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼熱軋和冷拔（軋）無(wú)縫鋼管。代表材質(zhì)為10、20號鋼。
4. GB5310-1995（高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管）是用于制造高壓及其以上壓力的水管鍋爐受熱面用的優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼和不銹耐熱鋼無(wú)縫鋼管。代表材質(zhì)為20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
5. GB1479-2000（高壓化肥設備用無(wú)縫鋼管）是適用于工作溫度為-40~400℃、工作壓力為10~30Ma的化工設備和管道的優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼和合金鋼無(wú)縫鋼管。代表材質(zhì)為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
6．GB9948-1988（石油裂化用無(wú)縫鋼管）。主要用于石油冶煉廠(chǎng)的鍋爐、熱交換器及其輸送流體管道。其代表材質(zhì)為20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
7.地質(zhì)鉆探用鋼管（YB235-70）是供地質(zhì)部門(mén)進(jìn)行巖心鉆探使用的鋼管，按用途可分為鉆桿、鉆鋌、巖心管、套管和沉淀管等。
8.金剛石巖芯鉆探用無(wú)縫鋼管（GB3423-82）是用于金剛石巖芯鉆探的鉆桿、巖心桿、套管的無(wú)縫鋼管。
9.石油鉆探管（YB528-65）是用于石油鉆探兩端內加厚或外加厚的無(wú)縫鋼管。鋼管分車(chē)絲和不車(chē)絲兩種，車(chē)絲管用接頭聯(lián)結，不車(chē)絲管用對焊的方法與工具接頭聯(lián)結。
10.GB5312-1999（船舶用碳鋼和碳錳鋼無(wú)縫鋼管）是制造船舶I級耐壓管系、Ⅱ級耐壓管系、鍋爐及過(guò)熱器用的碳素鋼無(wú)縫鋼管。碳素鋼無(wú)縫鋼管管壁工作溫度不超過(guò)450℃，合金鋼無(wú)縫鋼管管壁工作溫度超過(guò)450℃。代表材質(zhì)為360、410、460鋼級等。
11.汽車(chē)半軸套管用無(wú)縫鋼管（GB3088-82）是制造汽車(chē)半軸套管及驅動(dòng)橋橋殼軸管用的優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼和合金結構鋼熱軋無(wú)縫鋼管。
12.柴油機用高壓油管（GB3093-86）是制造柴油機噴射系統高壓管用的冷拔無(wú)縫鋼管。
13.液壓和氣動(dòng)缸筒用精密內徑無(wú)縫鋼管（GB8713-88）是制造液壓和氣動(dòng)缸筒用的具有精密內徑尺寸的冷拔或冷軋精密無(wú)縫鋼管。
14.冷拔或冷軋精密無(wú)縫鋼管（GB3639-83）是用于機械結構、液壓設備的尺寸精度高和表面光潔度好的冷拔或冷軋精密無(wú)縫鋼管。選用精密無(wú)縫鋼管制造機械結構或液壓設備等，可以大大節約機械加工工時(shí)，提高材料利用率，同時(shí)有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。
15.結構用不銹鋼無(wú)縫鋼管（GB/T14975-1994）是廣泛用于化工、石油、輕紡、醫療、食品、機械等工業(yè)的耐腐蝕管道和結構件及零件的不銹鋼制成的熱軋（擠、擴）和冷拔（軋）無(wú)縫鋼管。
16.流體輸送用不銹鋼無(wú)縫鋼管（GB/T14976-1994）是用于輸送流體的不銹鋼制成的熱軋（擠、擴）和冷拔（軋）無(wú)縫鋼管。
17.異型無(wú)縫鋼管是除了圓管以外的其他截面形狀的無(wú)縫鋼管的總稱(chēng)。按鋼管截面形狀尺寸的不同又可分為等壁厚異型無(wú)縫鋼管（代號為D）、不等壁厚異型無(wú)縫鋼管（代號為BD）、變直徑異型無(wú)縫鋼管（代號為BJ）。異型無(wú)縫鋼管廣泛用于各種結構件、工具和機
械零部件。和圓管相比，異型管一般都有較大的慣性矩和截面模數，有較大的抗彎抗扭能力，可以大大減輕結構重量，節約鋼材。
8.GB18248-2000（氣瓶用無(wú)縫鋼管）。主要用于制作各種燃氣、液壓氣瓶。其代表材質(zhì)為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
另外，還有GB/T17396-1998（液壓支柱用熱軋無(wú)縫鋼管）、GB3093-1986（柴油機用高壓無(wú)縫鋼管）、GB/T3639-1983（冷拔或冷軋精密無(wú)縫鋼管）、GB/T3094-1986（冷拔無(wú)縫鋼管異形鋼管）、GB/T8713-1988（液壓和氣動(dòng)筒用精密內徑無(wú)縫鋼管）、GB13296-1991（鍋爐、熱交換器用不銹鋼無(wú)縫鋼管）、GB/T14975-1994（結構用不銹鋼無(wú)縫鋼管）、GB/T14976-1994（流體輸送用不銹鋼無(wú)縫鋼管）GB/T5035-1993（汽車(chē)半軸套管用無(wú)縫鋼管）、API SPEC5CT-1999（套管和油管規范）等。
2、制造工藝：
1.熱軋（擠壓無(wú)縫鋼管）：圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑（或減徑）→冷卻→矯直→水壓試驗（或探傷）→標記→入庫
軋制無(wú)縫管的原料是圓管坯，圓管胚要經(jīng)過(guò)切割機的切割加工成長(cháng)度約為1米的坯料，并經(jīng)傳送帶送到熔爐內加熱。鋼坯被送入熔爐內加熱，溫度大約為1200攝氏度。燃料為氫氣或乙炔。爐內溫度控制是關(guān)鍵性的問(wèn)題.圓管坯出爐后要經(jīng)過(guò)壓力穿孔機進(jìn)行穿空。一般較常見(jiàn)的穿孔機是錐形輥穿孔機，這種穿孔機生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，穿孔擴徑量大，可穿多種鋼種。穿孔后，圓管坯就先后被三輥斜軋、連軋或擠壓。擠壓后要脫管定徑。定徑機通過(guò)錐形鉆頭高速旋轉入鋼胚打孔，形成鋼管。鋼管內徑由定徑機鉆頭的外徑長(cháng)度來(lái)確定。鋼管經(jīng)定徑后，進(jìn)入冷卻塔中，通過(guò)噴水冷卻，鋼管經(jīng)冷卻后，就要被矯直。鋼管經(jīng)矯直后由傳送帶送至金屬探傷機（或水壓實(shí)驗）進(jìn)行內部探傷。若鋼管內部有裂紋，氣泡等問(wèn)題，將被探測出。鋼管質(zhì)檢后還要通過(guò)嚴格的手工挑選。鋼管質(zhì)檢后，用油漆噴上編號、規格、生產(chǎn)批號等。并由吊車(chē)吊入倉庫中。
2.冷拔（軋）無(wú)縫鋼管：圓管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油（鍍銅）→多道次冷拔（冷軋）→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗（探傷）→標記→入庫。
冷拔（軋）無(wú)縫鋼管的軋制方法較熱軋（擠壓無(wú)縫鋼管）復雜。它們的生產(chǎn)工藝流程前三步基本相同。不同之處從第四個(gè)步驟開(kāi)始，圓管坯經(jīng)打空后，要打頭，退火。退火后要用專(zhuān)門(mén)的酸性液體進(jìn)行酸洗。酸洗后，涂油。然后緊接著(zhù)是經(jīng)過(guò)多道次冷拔（冷軋）再坯管，專(zhuān)門(mén)的熱處理。熱處理后，就要被矯直。鋼管經(jīng)矯直后由傳送帶送至金屬探傷機（或水壓實(shí)驗）進(jìn)行內部探傷。若鋼管內部有裂紋，氣泡等問(wèn)題，將被探測出。鋼管質(zhì)檢后還要通過(guò)嚴格的手工挑選。鋼管質(zhì)檢后，用油漆噴上編號、規格、生產(chǎn)批號等。并由吊車(chē)吊入倉庫中。


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