高頻直縫鋼管在燃?xì)夤こ讨械膽?yīng)用
鋼管是燃?xì)夤こ讨袘?yīng)用最多的管材。其主要優(yōu)點(diǎn)是:強(qiáng)度高、韌性好、承載應(yīng)力大,抗沖擊性和嚴(yán)密性好,可塑性好,便于焊接和熱加工,壁厚較薄、節(jié)省金屬。但其耐腐蝕性較差,需要有妥善的防腐措施。燃?xì)夤こ讨惺褂玫匿摴芤话阌筛哔|(zhì)低碳鋼(Q235)或低合金鋼(16Mn)制成。
用于城市燃?xì)夤艿赖匿摴苤饕袩o縫鋼管和焊接鋼管兩大類。無縫鋼管的強(qiáng)度很高,但受生產(chǎn)工藝和成本的限制,一般是DN200以下的小口徑鋼管。焊接鋼管種類較多,按焊接方式可分為直縫焊接鋼管和螺旋縫焊接鋼管兩類。其中,直縫焊接鋼管(以下簡稱直縫管)又包括直縫雙面埋弧焊(LSAW)鋼管和高頻電阻焊(ERW)鋼管等幾種。螺旋縫焊接鋼管(以下簡稱螺旋管)則是螺旋縫雙面埋弧焊(HSAW)鋼管。
降直縫管和螺旋管的制造工藝進(jìn)行比較,則前者的優(yōu)勢在于:
①螺旋管的制造工藝決定其殘余應(yīng)力要大于直縫管,因直縫管采用整體擴(kuò)徑工藝,殘余應(yīng)力接近零,而螺旋管不能做到這一點(diǎn);
②螺旋管焊縫錯邊量大多在1.1~1.2mm范圍內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)要求錯邊量要小于壁厚的10%,對于薄壁管,錯邊量很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,而直縫管不存在此問題;
③與直縫管相比,螺旋管焊縫流線較差,應(yīng)力集中現(xiàn)象嚴(yán)重;
④螺旋管熱影響區(qū)大于直縫管,而熱影響區(qū)是焊管質(zhì)量的關(guān)鍵;
⑤螺旋管幾何尺寸精度差,給現(xiàn)場施工,如對口、焊接帶來一定困難;
⑥同樣管徑,螺旋焊管可能達(dá)到的厚度遠(yuǎn)小于直縫管,如直縫管板厚一般為6~25mm,最厚可達(dá)45mm,而螺旋管壁厚最大只能達(dá)到18mm;
⑦直縫管焊縫比螺旋管縮短60%,焊縫缺陷出現(xiàn)概率低;
⑧直縫管母材為單張控軋鋼板,可進(jìn)行100%無損探傷,而螺旋管母材為熱軋鋼板卷,不能做到100%的無損探傷;
⑨直縫管采用先成型后焊接的工藝,在焊接前有條件檢查成型縫的質(zhì)量,焊縫的間隙、坡口、錯邊等可檢測處理,而螺旋管采用邊成型邊焊接的工藝,即使在焊接進(jìn)程中發(fā)現(xiàn)有錯邊、開縫等缺陷也很難隨時停機(jī)處理,可見直縫管的焊接質(zhì)量要優(yōu)于螺旋管。
因此,直縫管的工藝質(zhì)量綜合性能要憂于螺旋管。目前國內(nèi)直縫管的生產(chǎn)情況是:公稱直徑DN400及其以下為高頻電阻焊鋼管,公稱直徑DN400以上為直縫雙面埋弧焊鋼管。對于直縫雙面埋弧焊鋼管,按成型工藝的不同,共有UOE、JCOE、HME、RBE和PFP等五種成管方式,以前兩者最為常見。由于UOE成型焊接鋼管生產(chǎn)線的成型設(shè)備技術(shù)含量高,生產(chǎn)效率高,成型工藝較簡單,成型好,成型后焊接應(yīng)力小;且由于生產(chǎn)中采用水壓整體擴(kuò)徑,可有效消除鋼管內(nèi)應(yīng)力,提高了管材的強(qiáng)度和尺寸精度,所以質(zhì)量優(yōu)于JCOE成型焊接鋼管。但是,螺旋管用卷板制管,造價比用鋼板卷制的直縫鋼管低廉。而且,螺旋管的焊縫在管子上形成的線條比直縫管均勻,焊縫避開了主應(yīng)力方向。所以螺旋管在城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)中也還是有一定應(yīng)用。