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18833754555大口徑涂塑螺旋鋼管焊口技術(shù)要求
大口徑涂塑鋼管是在鋼管的基礎(chǔ)上不僅僅是升級(jí)這么簡(jiǎn)單,它的性能是普通鋼管所不具有的,也是不能比的。
螺旋焊管:是將低碳碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼帶按螺旋線的角度(叫成型角)卷成管坯,然后將管縫焊接起來(lái)制成,它可以用較窄的帶鋼生產(chǎn)大直徑的鋼管。其規(guī)格用外徑*壁厚表示,焊管要求水壓試驗(yàn)、焊縫的抗拉強(qiáng)度和冷彎性能要符合規(guī)定。
從焊接工藝而言,螺旋焊管與直縫鋼管的焊接方法一致,但直縫焊管不可避免地會(huì)有很多的丁字焊縫,因此存在焊接缺陷的機(jī)率也提高,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。
而且,根據(jù)埋弧焊的工藝規(guī)定,每條焊縫均應(yīng)有引弧處和熄弧處,但每根直縫焊管在焊接環(huán)縫時(shí),無(wú)法達(dá)到該條件,由此在熄弧處可能有較多的焊接缺陷。
強(qiáng)度特點(diǎn)
管子在承受內(nèi)壓時(shí),通常在管壁上產(chǎn)生兩種主要應(yīng)力,即徑向應(yīng)力δY和軸向應(yīng)力δX。焊縫處合成應(yīng)力δ=δY(l/4sin2α+cos2α)1/2,其中,α為螺旋焊管焊縫的螺旋角。
螺旋焊管焊縫的螺旋角一般為50-75度,因此螺旋焊縫處合成應(yīng)力是直縫焊管主應(yīng)力的60-85%。在相同工作壓力下,同一管徑的螺旋焊管比直縫焊管壁厚可減小。
根據(jù)以上特點(diǎn)可知:
A.螺旋焊管發(fā)生爆破時(shí),由于焊縫所受正應(yīng)力與合成應(yīng)力比較小,爆破口一般不會(huì)起源于螺旋焊縫處,比直縫焊管高。
B.當(dāng)螺旋焊縫附近存在與之相平行的缺陷時(shí),由于螺旋焊縫受力較小,故其擴(kuò)展的危險(xiǎn)性不如直焊縫大。
C.由于徑向應(yīng)力是存在于鋼管上的應(yīng)力,所以焊縫處于垂直應(yīng)力這一方向時(shí)承受載荷。即直縫承受的載荷大,環(huán)向焊縫承受的載荷小,螺旋縫介于二者之間。
靜壓爆破強(qiáng)度
經(jīng)有關(guān)對(duì)比試驗(yàn),驗(yàn)證了螺旋焊管與直縫焊管的屈服壓力與爆破壓力實(shí)測(cè)值和理論值基本吻合,偏差接近。但無(wú)論是屈服壓力還是爆破壓力,螺旋焊管均低于直縫焊管。爆破試驗(yàn)還顯示出螺旋焊管爆破口的環(huán)向變形率明顯大于直縫焊管。由此證實(shí),螺旋焊管的塑性變形能力優(yōu)于直縫焊管,爆破口一般只局限于一個(gè)螺距內(nèi),這是螺旋焊縫對(duì)裂口的擴(kuò)展起了有力的約束作用所致。
韌性和疲勞強(qiáng)度
管道發(fā)展的趨勢(shì)是大口徑。隨著鋼管直徑的加大、所用鋼級(jí)的提高,產(chǎn)生韌性斷裂尖穩(wěn)擴(kuò)展的趨勢(shì)越大。根據(jù)美國(guó)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)表明,螺旋焊管與直縫焊管雖然同為一個(gè)級(jí)別,但螺旋焊管具有較高的沖擊韌性。
輸送管線由于輸量的變化,在實(shí)際操作過(guò)程中,鋼管是承受隨機(jī)交變載荷的作用。了解鋼管的低循環(huán)疲勞強(qiáng)度,對(duì)判斷管線的使用壽命具有重要的意義。
按測(cè)定結(jié)果,螺旋焊管的疲勞強(qiáng)度與無(wú)縫管和電阻焊管相同,試驗(yàn)的數(shù)據(jù)與無(wú)縫管和電阻管分布在同一區(qū)內(nèi),而比一般的埋弧直縫焊管要高。
現(xiàn)場(chǎng)可焊性
現(xiàn)場(chǎng)的可焊性主要是由鋼管的材質(zhì)和端口配合尺寸公差決定的。
考慮到鋼管安裝施工的要求,鋼管加工生產(chǎn)的連續(xù)性的和外形幾何尺寸的一致性尤為重要。
螺旋焊管的生產(chǎn)是基本上在同一工況條件下穩(wěn)定的連續(xù)流程:而直縫焊管制作工序是分段的,包括整板/壓頭/預(yù)卷/點(diǎn)焊/焊接/精整/組對(duì)等多道工序過(guò)程。這是螺旋焊管生產(chǎn)區(qū)別于直縫焊管生產(chǎn)的重要特征。
穩(wěn)定的生產(chǎn)工況非常便于焊接質(zhì)量的控制和幾何尺寸。由于螺旋焊管管型規(guī)整、焊縫均勻分布,相對(duì)于直縫焊管,螺旋鋼管有非常好的管口橢圓度和端面垂直度,現(xiàn)場(chǎng)鋼管焊接組對(duì)時(shí)的組對(duì)精度。
對(duì)輸送介質(zhì)流動(dòng)特性的影響
輸送管線中的壓降和管子的長(zhǎng)度、流體粘滯系數(shù)、流體速度、流體阻力系數(shù)都成正比,而和管子的內(nèi)徑成反比。而流體阻力系數(shù)既與雷諾數(shù)有關(guān),又與管子內(nèi)壁表面的粗糙度有關(guān)。經(jīng)測(cè)定,管子內(nèi)壁表面的粗糙度所起的影響要比局部隆起的面積(如螺旋形的焊縫或縱長(zhǎng)的焊縫、甚至包括內(nèi)環(huán)形焊縫)所起的影響大十倍。