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钢管按生产工艺分为无缝钢管和焊接钢管。前者又分为热轧无缝钢管和冷轧(冷拔、挤压)无缝钢管;后者根据焊接方法又分为电焊钢管(以高频电阻焊为主)、气焊钢管和炉焊钢管等。按其用途分类,有管道用、热工设备用、机械工业用、高压容器用、地质钻探用、石油工业用、化学工业用和工程结构用钢管等。
用于输送水、煤气的管道用钢管,其规格小于或等于12英寸(304.8毫米)的,以公称口径表示,表示方法同时用英寸数和毫米数两种,但公称口径不一定等于钢管外径减2倍壁厚之差,它不过是钢管规格的名称;其他圆形钢管均以外径和壁厚的毫米数表示;选用异形钢管时,需标明其外形。
端部加厚的钢管,其端部承载力增大,用以制作钻杆、套管和油管,多用于地质勘探和石油、天然气的开采。内层用铜或其他金属、外层用钢的双层金属管,以及内衬塑料的钢管,其防腐性能较强,多用于输送有腐蚀性的流体。
钢管的承载力,一方面与钢号及其力学性能,即屈服点、抗拉强度、伸长率和冲击韧性等有关,另一方面与截面的几何特性有关。圆形钢管抵抗局部屈曲的能力强,因而它是承受径向内压和径向外压的好构件。在钢号相同、面积相等和同样支撑条件下,矩形钢管的偏心受压承载力较强,圆形和方形钢管的轴心受压承载力强。但方形和矩形钢管在受压区抵抗局部屈曲的能力不如圆形钢管。无缝钢管与焊接钢管相比,前者生产工艺复杂,质优价昂,在土木工程中应用较少,后者应用较多。
斜轧过程在无缝钢管生产中得到了广泛应用,穿孔、轧管、均整、定径都可用斜轧实现。斜轧管机有二辊、三辊两种系统。虽然轧管机的结构不同,轧辊的形状与轧辊在空间的位置不同,但是,在辊、管组成的变形区里,调整参数间的几何关系和轧制过程基本上是相同的。
斜轧力能参数研究
我国早在20世纪80年代就开始对斜轧理论进行了一系列研究,如对变形区内金属变形规律、应力分布、轧制力和轧制力矩进行的研究;对孔腔形成机理的研究;对单主动导盘斜轧穿孔管坯时金属的宏观变形、导盘对轧件的作用力和沿轧件径向变形与应力的不均匀分布的研究;对三辊联合穿孔机的变形区与变形特点利用三维钢塑性有限元对斜轧稳态轧制过程进行的研究;采用三维钢塑性有限元法对斜轧穿孔过程进行模拟分析;应用有关多余变形的概念和计算多余变形的方法,研究锥形辊斜轧延伸工艺。
纵轧基础理论研究
1、轧管理论:纵轧轧管的理论研究主要体现在连轧管机的上浮动芯棒和限动芯棒的连轧工艺的研究
2、张力减径工艺基础理论:我国制造的直径76mm、108mm两套张力减径试验样机与20世纪70年代初投入试生产,为国内张力减径设计,生产工艺,摸索了经验。
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热轧,顾名思义,轧件的温度高,因此变形抗力小,可以实现大的变形量。以钢板的轧制为例,一般连铸坯厚度在230mm左右,而经过粗轧和精轧,终厚度为1~20mm。同时,由于钢板的宽厚比小,尺寸精度要求相对低,不容易出现板形问题,以控制凸度为主。对于组织有要求的,一般通过控轧控冷来实现,即控制精轧的开轧温度、终轧温度.圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油(镀铜)→多道次冷拔(冷轧)→坯管→热处理→矫直→水压试验(探伤)→标记→入库
工艺流程
管坯——检验——剥皮——检验——加热——穿孔——酸洗——修磨——润滑风干——焊头——冷拔——固溶处理——酸洗——酸洗钝化——检验——冷轧——去油——切头——风干——内抛光——外抛光——检验——标识——成品包装
工业管工艺流程
管坯——检验——剥皮——检验——加热——穿孔——酸洗——修蘑——润滑风干——焊头——冷拔——固溶处理——酸洗——酸洗钝化——检验——恒温存放——交货
尺寸及允许偏差
偏差等级 标准化外径允许偏差
D1 ±1.5%,小±0.75 mm
D2 ±1.0%。小±0.50 mm
D3 ±0.75%.小±0.30 mm
D4 ±0.50%。小±0.10 mm
重量公式
[(外径-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)
无缝钢管的质量要求
一)无缝钢管
1.用途:无缝钢管是一种经济断面钢材,在国民经济中具有很重要的地位,广泛应用于石油、化工、锅炉、电站、船舶、机械制造、汽车、航空、航天、能源、地质、建筑及军工等各个部门。
2.分类
①按断面形状分:圆形断面管、异形断面管
②按材质分:碳素钢管、合金钢管、不锈钢管、复合管
③按连接方式分:螺纹连接管、焊接管
④按生产方式:热轧(挤、顶、扩)管、冷轧(拔)管
⑤按用途分:锅炉管、油井管、管线管、结构管、化肥管 ……
3.生产工序
①热轧无缝钢管主要生产工序(△主要检验工序):
管坯准备及检查△→管坯加热→穿孔→轧管→钢管再加热→定(减)径→热处理△→成品管矫直→精整→检验△(无损、理化、台检) →入库
②冷轧(拔)无缝钢管主要生产工序:
坯料准备→酸洗润滑→冷轧(拔)→热处理→矫直→精整→检验
主要产地:上海宝钢、成都攀钢、天津钢管厂、聊城、河南、烟台、衡阳钢管厂、青岛利通源钢管厂、聊城地天泰钢管厂等。
国内发展
自3月以来,国内钢厂无缝钢管产量释放总体有所放。2012年10月我国无缝钢管产量是248万吨,较去年同期同比增长8.6;1-10月全国累计生产无缝钢管达2285.9万吨,累计同比增长6.9%。
2012年11月我国无缝钢管产量是257.2万吨,较去年同期增加了29.9万吨,实现同比增长13.2%,环比增长3.71%;1-11月全国累计生产无缝钢管达2563.5万吨,累计同比增长8.2%。
随着无缝钢管行业竞争的不断加剧,大型无缝钢管企业间并购整合与资本运作日趋频繁,国内的无缝钢管生产企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此,一大批国内的无缝钢管品牌迅速崛起,逐渐成为无缝钢管行业中的翘楚!
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