你知道无缝钢管是如何制作的吗?哪个小伙伴可以分享一下?
无缝钢管被喻为工业的血管,无论是石油化工、机械制造还是航空航天都少不了他。可以说,如果没有无缝钢管,很多工业发展都将无从谈起。那么无缝钢管是如何制作的呢?
第一、首先,工人用卷尺确认钢管的长度,再用不同型号的测微计测量钢管的外径和管壁厚度。然后将符合规格的钢管插入旋转的锤断机杼,机器会将钢管的末端磨细,让他能插进小直径的空洞,接着在他的上面涂抹润滑剂,并将磨细的一端插进抽线充模,然后用这部大型台车抓住深处的一端,从触目中往外拉。这个加工过程叫做冷拔,就是将钢管通过拔管模进行拉拔,使钢管的管壁变薄,莞深,逐渐伸长。在钢管经过下一步机器的两个滚轮时,会从外部施压,让钢管稍微外扩,使管壁和里面的钢管之间形成空隙,这样机器就能轻松将钢管捞出。
第二、然后工人将较细的一端锯掉,再把钢管送进除油装置,用清洁液将钢管表面残留的润滑剂清洗干净。接着将钢管放进冯甘草,可以稍微倾斜的角度摆放,等里面的气流吹干钢管半小时后,再取出钢管对其内部进行进一步的清理。工人会把毛毡垫塞进钢管内,然后喷上少量清洁液,再用气枪往里面注入压缩空气,使毛毡垫通过整根钢管从另一端喷出来,这样整根钢管的内壁用清洁液擦拭了一遍。接着工人把钢管绑在输送带上,将他送进980摄氏度的冶炉中烧制半个小时。炙热的高温能让刚才软化,目的是降低硬度,改善切削加工性。这道工序叫做退火。
第三、紧接着将退火后的钢管通过矫治机,并不断重复整个过程,直到钢管达到客户指定的长度。加工完成的钢管最多能比原来长40倍。为了确保每根钢管结构的完整性,工人会在他的外围施加电流,如果电流中断就表示有瑕疵,那么就将该部分句段再切割成客户指定的长度,切割后的局面会有粗糙的毛病,因此要把切口一端放进机器进行打磨。将边磨平,接着将钢管浸泡在酸性溶液,去除在制作过程中粘粘的铁屑或其他杂质,最后对样品进行品检测试,这些无缝钢管就可以打包发到客户手中。
钢管的制作加工的工艺流程有以下几个。
方法/步骤
1
A.样本制作:为方便检查,保证钢管及各种管道零部的制作安装精度,采用
δ=0.5mm
镀锌钢板制作样板。根据设计要求,钢管内径弧度检查、支撑环、加劲环等都须制作样板,样板的弧长必须符合规范要求(根据管径不同,样板的弧长在
1.5~2m)。样板制作完毕后,必须经过专业施工员检查,同时作上标记,以防止在使用过程中混用。弯头、弯管采用地规、钢直尺等直接在拼接好的钢板上放样,由专业施工员,质量员或技术负责人检查无误后,方可下料。
2
B.
钢板拼接及下料:据设计要求,结合现场实际情况,制作钢管的钢板全部采用定尺钢板,长、宽边均留有少许余量;为保证将钢管周长误差控制在最小范围内,采用将两张定尺板拼接好后下料的方法;拼接采用二氧化碳保护焊工艺焊接,拼接前应检查边长是否为直线、宽边与长边是否垂直,同时,用氧气-乙炔焰割刀对钢板进行修整,保证钢板宽度与设计相符,切割和刨边面的熔渣、毛刺和缺口,应用砂轮磨去,所有板材加工后的边缘不得有裂纹、夹层和夹渣等缺陷;焊前将焊口两侧
10~20
厘米范围的铁锈、熔渣、油垢、水渍等清除干净,检查合格后方可施焊;当单侧焊完后,将钢板用龙门吊缓慢翻面,用电弧刨清根、打磨干净后再继续施焊。
3
C.拼接好的钢板根据板厚的不同,确定展开尺寸,同时在钢板上画出展开图,认真检查平行线和对角线,检查无误后方可下料;下料采用氧气-乙炔焰割刀切割。弯管、渐变管等管件与钢管的下料方法相同。首先用电脑绘制出弯管管壳的平面展开图,找到各点在
X
轴和
Y
轴上的坐标后,将得到各基准点的弦长;在实际放样时,将两张钢板对接,长度大于最大口的弦长,宽度为小口展开弦高加钢管的实际高度,同时,在钢板上画出各坐标点,圆滑连接各坐标点,认真检查支管与主管连接处的弧长是否相同,核对无误后方可下料。
4
D.下料后,焊缝处的坡口用氧气-乙炔焰切割,然后用角向砂轮机打磨成型。
弯管、渐变管等管件与钢管的下料方法相同。板材放样及下料时应考虑板材的切割余量和焊接收缩余量,一般情况下留
3-4mm.
随着中国的不断发展,综合国力不断提高,国家对科技的投入不断增大,中国的某些领域在世界上也处于遥遥领先的地位。钢铁工业是现代制造业的基础,被视为国家工业化的基石。新中国成立以来,从第一根无缝钢管的诞生,到世界第一产钢大国,可见我国无缝钢管技术的成功。新中国的钢铁工业通过自主创新,创造了多项第一,彻底实现了我国向钢铁大国的跨越。中国的无缝钢管技术标准严格,见证了新中国从一穷二白,发展为钢铁大国的风雨历程。
无缝钢管是由整支圆钢穿孔而成的,表面上没有焊缝的钢管,称之为无缝钢管。无缝钢管用途很广泛。一般用途的无缝钢管由普通的碳素结构钢、低合金结构钢或合金结构钢轧制,产量最多,主要用作输送流体的管道或结构零件。其具有中空截面,大量用作输送流体的管道,如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时,重量较轻,是一种经济截面钢材。广泛用于制造结构件和机械零件,如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等用钢管制造环形零件,可提高材料利用率,简化制造工序,节约材料和加工工时,已广泛用钢管来制造。可见无缝钢管的重要性。
一般的无缝钢管的生产工艺可以分为冷拔与热轧两种。
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。
钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器,它还是一种经济钢材。用钢管制造建筑结构网架、支柱和机械支架,可以减轻重量,节省金属20~40%,而且可实现工厂化机械化施工。(天津钢管公司加工车间由于采用了钢管网架结构,实际节约钢材达42.9%) ,用钢管制造公路桥梁不但可节省钢材、简化施工,而且可大大减少涂保护层的面积,节约投资和维护费用。所以,任何其他类型的钢材都不能完全代替钢管,但钢管可以代替部分型材和棒材。钢管对国民经济发展和人类生活品质的提高关系甚大,远胜于其他钢材。从人们的日常用具、家具、供排水、供气、通风和采暖设施到各种农机用具的制造、地下资源的开发、国防和航天所用枪炮、子弹、导弹、火箭等都离不开钢管。
正由于钢管与人类生活、生产活动密不可分,钢管工业的生产技术不仅发展迅速,而且推陈出新,钢管生产在钢铁工业中占有不可替代的位置。
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1、生产制造方法
按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。
1.1、热轧无缝管一般在自动轧管机组上生产。实心管坯经检查并清除表面缺陷,截成所需长度,在管坯穿孔端端面上定心,然后送往加热炉加热,在穿孔机上穿孔。在穿孔同时不断旋转和前进,在轧辊和顶头的作用下,管坯内部逐渐形成空腔,称毛管。再送至自动轧管机上继续轧制。最后经均整机均整壁厚,经定径机定径,达到规格要求。利用连续式轧管机组生产热轧无缝钢管是较先进的方法。
1.2、若欲获得尺寸更小和质量更好的无缝管,必须采用冷轧、冷拔或者两者联合的方法。冷轧通常在二辊式轧机上进行,钢管在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中轧制。冷拔通常在0.5~100T的单链式或双链式冷拔机上进行。
1.3、挤压法即将加热好的管坯放在密闭的挤压圆筒内,穿孔棒与挤压杆一起运动,使挤压件从较小的模孔中挤出。此法可生产直径较小的钢管。
2、用途
2.1、无缝管用途很广泛。一般用途的无缝管由普通碳素结构钢、低合金结构钢或合金结构钢轧制,产量最多,主要用作输送流体的管道或结构零件。
2.2、根据用途不同分三类供应:a、按化学成分和机械性能供应;b、按机械性能供应;c、按水压试验供应。按a、b类供应的钢管,如用于承受液体压力,也要进行水压试验。
2.3、专门用途的无缝管有锅炉用无缝管、地质用无缝管及石油用无缝管等多种。
3、种类
3.1、无缝钢管按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。
3.2、按外形分类有圆形管、异形管之分。异形管除方形管和矩形管外,还有椭圆管、半圆管、三角形管、六角形管、凸字形管、梅花形管等。
3.3、按材质的不同,分为普通碳素结构管、低合金结构管、优质碳素结构管、合金结构管、不锈管等。
3.4、按专门用途分,有锅炉管、地质管、石油管等。
4、规格及外观质量
无缝管按GB/T8162-87规定
4.1、规格:热轧管外径32~630mm。壁厚2.5~75mm。冷轧(冷拔)管外径5~200mm。壁厚2.5~12mm。
4.2、外观质量:钢管的内外表面不得有裂缝、折叠、轧折、离层、发纹和结疤缺陷存在。这些缺陷应完全清除掉,清除后不得使壁厚和外径超过负偏差。
4.3、钢管的两端应切成直角,并清除毛刺。壁厚大于20mm的钢管允许气割和热锯切割。经供需双方协议也可不切头。
4.4、冷拔或冷轧精密无缝钢管《表面质量》参照GB3639-83。
5、化学成分检验
5.1、按化学成分和机械性能供应的国产无缝管,如10、15、20、25、30、35、40、45和50号钢的化学成分应符合GB/T699-88的规定。进口无缝管按合同规定的有关标准检验。09MnV、16Mn、15MnV钢的化学成分应符合GB1591-79的规定。
5.2、具体分析方法参照GB223-84《钢铁及合金化学分析方法》的有关部分。
5.3、分析偏差参照GB222-84《钢的化学分析用试样及成品化学成分允许偏差》。
6、物理性能检验
6.1、按机构性能供应的国产无缝管,普通碳素钢按GB/T700-88的甲类钢制造(但必须保证含硫量不超过0.050%和含磷量不超过0.045%),其机械性能应符合GB8162-87表内所规定的数值。
6.2、按水压试验供应的国产无缝管必须保证标准所规定的水压试验。
6.3、进口无缝管的物理性能检验按合同规定的有关标准进行。
7、主要进出口情况
7.1、一般无缝管进口量很大。主要进口国家是德国和日本。欧洲国家如罗马尼亚、俄罗斯、瑞士、法国、西班牙、捷克、南斯拉夫、匈牙利等国都有进口。还有少量从南美的阿根廷、墨西哥等国进口。
7.2、根据我国用货单位的不同要求,进口无缝管规格多达100多种,常见的规格有15922mm、1595mm、15918mm。114.38mm、114.310mm、114.313mm。长度一般为5~8m或4~7m不等。主要是热轧碳结构,钢号为ST35.ST45及ST65。进口规格直径最小的为305mm,最大的47813mm。
7.3、从法国和西班牙曾进口少量直径较小而壁薄的无缝管,如183mm,223mm、26.93mm等。执行德国曼内斯曼钢管厂的一般规则。
7.4、从匈牙利和日本进口的无缝管,常参照DIN2448、DIN1629。
7.5、在进口索赔案例中,进口无缝管存在的质量问题主要有:化学成分不合格、压扁试验发生劈裂、抗拉强度低、出现严重锈蚀及凹坑等。
8、包装
按GB2102-88规定。钢管包装分三种:捆扎、装箱、涂油捆扎或涂油装箱。
1.热轧(挤压无缝钢管):圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径(或减径)→冷却→矫直→水压试验(或探伤)→标记→入库
2.冷拔(轧)无缝钢管: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
1、生产制造方法
按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。
1.1、热轧无缝管一般在自动轧管机组上生产。实心管坯经检查并清除表面缺陷,截成所需长度,在管坯穿孔端端面上定心,然后送往加热炉加热,在穿孔机上穿孔。在穿孔同时不断旋转和前进,在轧辊和顶头的作用下,管坯内部逐渐形成空腔,称毛管。再送至自动轧管机上继续轧制。最后经均整机均整壁厚,经定径机定径,达到规格要求。利用连续式轧管机组生产热轧无缝钢管是较先进的方法。
1.2、若欲获得尺寸更小和质量更好的无缝管,必须采用冷轧、冷拔或者两者联合的方法。冷轧通常在二辊式轧机上进行,钢管在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中轧制。冷拔通常在0.5~100T的单链式或双链式冷拔机上进行。
1.3、挤压法即将加热好的管坯放在密闭的挤压圆筒内,穿孔棒与挤压杆一起运动,使挤压件从较小的模孔中挤出。此法可生产直径较小的钢管。