无缝钢管怎样控制质量

好。钢管0.8是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成，符合国标钢管的标准，其强度大，质量非常好，主要用于制造建筑结构网架、支柱和机械支架，可以减轻重量，节省金属20～40%。

国标钢管执行标准：

1、结构用无缝钢管:GB8162-2008

2、输送流体用地缝钢管:GB8163-2008

3、锅炉用无缝钢管:GB3087-2008

4、锅炉用高压无缝管:GB5310-2008(ST45.8-Ⅲ型)

5、化肥设备用高压无缝钢管:GB6479-1999

6、地质钻探用无缝钢管:YB235-70

7、石油钻探用无缝钢管:YB528-65

8、石油裂化用无缝钢管:GB9948-88

9、石油钻铤专用无缝管:YB691-70

10、汽车半轴用无缝钢管:GB3088-1999

11、船舶用无缝钢管:GB5312-1999

12、冷拔冷轧精密无缝钢管:GB3639-1999

13、各种合金管16Mn、27SiMn、15CrMo、35CrMo、12CrMov、20G、40Cr,12Cr1MoV,15CrMo

另外，还有GB/T17396-1998(液压支柱用热轧无缝钢管)、GB3093-1986(柴油机用高压无缝钢管)、GB/T3639-1983(冷拔或冷轧精密无缝钢管)、GB/T3094-1986(冷拔无缝钢管异形钢管)、GB/T8713-1988(液压和气动筒用精密内径无缝钢管)、GB13296-1991(锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管)、GB/T14975-1994(结构用不锈钢无缝钢管)、GB/T14976-1994(流体输送用不锈钢无缝钢管)GB/T5035-1993(汽车半轴套管用无缝钢管)、API SPEC5CT-1999(套管和油管规范)等。

【简介】

国标钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。国标钢管在我国钢管业中具有重要的地位。据不完全统计，我国现有国标钢管生产企业约240多家，无缝钢管机组约250多套，年产能力约450多万吨。从口径看，<φ76的，占35%，<φ159-650的，占25%。从品种看，一般用途管190万吨，占54%石油管76万吨，占5.7%液压支柱、精密管15万吨，占4.3%不锈管、轴承管、汽车管共5万吨，占1.4%。

【概述】

轧制国标钢管的原料是圆管坯，圆管胚要经过切割机的切割加工成长度约为1米的坯料，并经传送带送到熔炉内加热。钢坯被送入熔炉内加热，温度大约为1200摄氏度。燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性的问题.圆管坯出炉后要经过压力穿孔机进行穿空。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机，这种穿孔机生产效率高，产品质量好，穿孔扩径量大，可穿多种钢种。穿孔后，圆管坯就先后被三辊斜轧、连轧或挤压。挤压后要脱管定径。定径机通过锥形钻头高速旋转入钢胚打孔，形成钢管。钢管内径由定径机钻头的外径长度来确定。国标钢管经定径后，进入冷却塔中，通过喷水冷却，钢管经冷却后，就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机(或水压实验)进行内部探伤。若钢管内部有裂纹，气泡等问题，将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后，用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。

A、按GB14975-94《不锈钢无缝钢管》规定，钢管通常长度(不定尺)热轧钢管1.5～10m，热挤压钢管等于和大于1m。冷拔(轧)钢管壁厚0.5～1.0mm者，1.0～7m；壁厚大于1.0mm者，1.5～8m。

B、热轧(热挤压)钢管的直径54～480mm共45种；壁厚4.5～45mm共36种。冷拔(轧)钢管的直径6～200mm共65种；壁厚0.5～21mm共39种。

C、钢管内外表面不得有裂缝、折叠、龟裂、裂纹、轧折、离层和结疤缺陷存在，这些缺陷应完全清除掉(供机械加工用管除外)，清除后不得使壁厚和外径超过负偏差。凡不超过允许负偏差的其他轻微表面缺陷可不清除。

D、直道允许深度。热轧、热挤压钢管、直径小于和等于140mm的不大于公称壁厚的5%，最大深度不大于0.5mm；冷拔(轧)钢管不大于公称壁厚的4%，最大深度不大于0.3mm。

E、钢管两端应切成直角，并清除毛刺。不锈钢无缝管的制造工艺：

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

轧制无缝管的原料是圆管坯，圆管胚要经过切割机的切割加工成长度约为1米的坯料，并经传送带送到熔炉内加热。钢坯被送入熔炉内加热，温度大约为1200摄氏度。燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性的问题.圆管坯出炉后要经过压力穿孔机进行穿空。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机，这种穿孔机生产效率高，产品质量好，穿孔扩径量大，可穿多种钢种。穿孔后，圆管坯就先后被三辊斜轧、连轧或挤压。挤压后要脱管定径。定径机通过锥形钻头高速旋转入钢胚打孔，形成钢管。钢管内径由定径机钻头的外径长度来确定。钢管经定径后，进入冷却塔中，通过喷水冷却，钢管经冷却后，就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机（或水压实验）进行内部探伤。若钢管内部有裂纹，气泡等问题，将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后，用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。

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。

冷拔（轧）无缝钢管的轧制方法较热轧（挤压无缝钢管）复杂。它们的生产工艺流程前三步基本相同。不同之处从第四个步骤开始，圆管坯经打空后，要打头，退火。退火后要用专门的酸性液体进行酸洗。酸洗后，涂油。然后紧接着是经过多道次冷拔（冷轧）再坯管，专门的热处理。热处理后，与钢管冷却工艺同样处理。

轧制无缝管的原料是圆管坯，圆管胚要经过切割机的切割加工成长度约为1米的坯料，并经传送带送到熔炉内加热。钢坯被送入熔炉内加热，温度大约为1200摄氏度。燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性的问题.圆管坯出炉后要经过压力穿孔机进行穿空。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机，这种穿孔机生产效率高，产品质量好，穿孔扩径量大，可穿多种钢种。穿孔后，圆管坯就先后被三辊斜轧、连轧或挤压。挤压后要脱管定径。定径机通过锥形钻头高速旋转入钢胚打孔，形成钢管。钢管内径由定径机钻头的外径长度来确定。钢管经定径后，进入冷却塔中，通过喷水冷却，钢管经冷却后，就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机（或水压实验）进行内部探伤。若钢管内部有裂纹，气泡等问题，将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后，用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。

不同的标准有不同的要求，

比如GB/T3639-2009第6.8条，

钢管的内外表面应光滑，局部凹坑、擦伤和细小划道的深度均应不超过0. 08 mm，这些缺陷处钢管的实际壁厚应不小于壁厚偏差所允许的最小值。

钢管内外表面的其他缺陷可用适当的方法清除，清除后钢管的实际壁厚应不小于壁厚偏差所允许的最小值。

冷加工状态交货钢管的内外表面，允许有来自制造过程的磷酸盐和润滑剂附着层的存在。

热处理状态交货钢管的内外表面，允许有不影响表面检查的氧化膜层，但不应有疏松氧化皮。

内容

项目

SY/T5037-2000 GB/T9711.1-1997(A级) API Spec 5L（42）

适用范围 燃气、水、煤气、空气、采暖、蒸气等普通流体输送管道用钢管 石油天然气工业输送用钢管 石油天然气工业输送用钢管

钢种 Q195、Q215、Q235 L175——L483 A、B、X42——X70

尺寸 管体外径 D＜508 ±0.75%D D≥508 ±1.00%D

D＜508 ±0.75%D D≥508 ±1.00%D

D＜508 ±0.75%D 508≥D≥914 -0.25%D～+0.75%D

D＞914

-3.20～+6.35

管端外径 D＜508 ±0.75%D

±2.5 取小值 D≥508 ±1.00%D ±4.5 取小值

D≤273.1

-0.40～+1.59 D＞323.9

-0.79～+2.38

D≤273.1

-0.40～+1.59 D＞273.1

-0.79～+2.38

偏差 壁厚 D＜508 ±12.5%t -12.5%t～+15.0%t -12.5%t～+15.0%t

D≥508 ±10.0%t L175～L245 -10.0%t～+17.5%t 不高于B级 -12.5%t～+17.5%t

L290～L555 -8.0%t～+19.5%t 不低于X42 -8.0%t ～+19.5%t

椭圆度 管端100范围内±1%D D＞508的钢管在距管端101.6范围内最大外径不得比公称外径大1%最小外径不得比公称外径小1% D＞508的钢管在距管端101.6范围内最大外径不得比公称外径大1%最小外径不得比公称外径小1%

弯曲度（直度） 不得超过钢管总长的0.2% 不得超过钢管总长的0.2% 不得超过钢管总长的0.2%

管端坡口 坡口角 30°--35°

钝边1.6±0.8 坡口角30°--35° 钝边1.59±0.79 坡口角30°--35° 钝边1.59±0.79

切斜 D＜813 , ≤1.6 D≥813 , ≤3.0

＜1.59 ＜1.59

错边 t≤12.7 0.35t且不得大于3.0 ≤1.59 ≤1.59

t＞12.7 0.25t 0.1251与3.18的取最小值 0.1251与3.18的取最小值

焊缝余高 t≤13…＜3.2 t＞13 ＜4.8

t≤12.7…＜3.18 t＞12.7 ＜4.76

t≤12.7…＜3.18 t＞12.7 ＜4.76

化学分析 每熔炼批取1个试样 每熔炼批取2个试样 每熔炼批取2个试样

拉伸试样 每检验批取一个焊接接头试样 母材:每熔炼批取1个试样 螺旋焊缝:每熔炼批取1个试样

对头焊缝:不多于50根取一个试样

母材:每熔炼批取1个试样 螺旋焊缝:每熔炼批取1个试样

对头焊缝:不多于50根取一个试样

导向弯曲试验 不做 每检验批取一个正弯试样和一个反弯试样,对头焊缝不多于50根取一个正弯试样和一个反弯试样 每检验批取一个正弯试样和一个反弯试样,对头焊缝不多于50根取一个正弯试样和一个反弯试样

断裂韧性试验 不做 合同要求时,夏比冲击每熔炼批取3个D≥508时,落锤冲击每熔炼批取2个

合同要求时,夏比冲击每熔炼批取3个D≥508时,落锤冲击每熔炼批取2个

无损检验 补焊焊缝,对头焊缝,环向焊缝应进行X射线或超声波检验螺旋焊缝抽查20%的钢管,用于可燃气体输送管的螺旋焊缝应100%的检验 100X检验或100%超声波检测,加对头焊缝、丁字焊缝和管端203mm X射线检验 100X检验或100%超声波检测,加对头焊缝、丁字焊缝和管端203mm X射线检验

D:钢管公称外径,mm t:钢管公称壁厚,mm [σ]静水压试验的试验应力,MPaL:单根钢管长度

P:静水压试验压力,Pa

（一）质量要求

①钢的化学成分：钢的化学成分是影响无缝钢管性能最主要的因素之一，也是制定轧管工艺参数和钢管热处理工艺参数的主要依据。

a. 合金元素：有意加入，根据用途

b. 残余元素：炼钢带入，适当控制

c. 有害元素：严格控制（As、Sn、Sb、Bi、Pb），气体（N、H、O）

炉外精炼或电渣重熔：提高钢中化学成分的均匀性和钢的纯净度，减少管坯中的非金属夹杂物并改善其分布形态。

②钢管几何尺寸精度和外形

a. 钢管外径精度：取决于定（减）径方法、设备运转情况、工艺制度等。

外径允许偏差 δ=（D-Di）/Di ×100% D： 最大或最小外径mm

Di：名义外径mm

b. 钢管壁厚精度：与管坯的加热质量，各变形工序的工艺设计参数和调整参数，工具质量及其润滑质量等有关

壁厚允许偏差： ρ=（S-Si）/Si×100% S：横截面上最大或最小壁厚

Si：名义壁厚mm

C．钢管椭圆度：表示钢管的不圆程度。

d. 钢管长度：正常长度、定（倍）尺长度、长度允许偏差

e. 钢管弯曲度：表示钢管的弯度：每米钢管长度的弯曲度、钢管全长的弯曲度

f. 钢管端面切斜度：表示钢管端面与钢管横截面的倾斜程度

g. 钢管端面坡口角度和钝边

5．钢管表面质量：表面光洁要求

a. 危险性缺陷：裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、拉凹、凸包等。

b. 一般性缺陷：麻坑、青线、划伤、碰伤、轻微的内、外直道、辊印等。

产生原因：

① 由于管坯的表面缺陷或内部缺陷所带来的。

② 生产过程中产生的，如轧制工艺参数设计不正确，模具表面不光滑，润滑条件不好，孔型设计及调整不合理。

③ 管坯（钢管）在加热轧制，热处理以及矫直过程中，如果因为加热温度控制不当，变形不均匀，加热冷却速度不合理或矫直变形量太大而产生过大的残余应力，那么也有可能导致钢管产生表面裂纹。

6．钢管理化性能：常温力学性能、高温力学性能、低温性能、抗腐蚀性能。钢管的理化性能主要取决于钢的化学成分，组织结构和钢的纯净度以及钢管的热处理方式等。

7．钢管工艺性能：压扁、扩口、卷边、弯曲、焊接等。

8．钢管金相组织：低倍组织（宏观）、高倍组织（微观） M、B、P、F、A、S

9．钢管特殊要求：合同附件、技术协议。

（二）无缝钢管质量检验方法：

1．化学成分分析：化学分析法、仪器分析法（红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等）。

①红外C—S仪：分析铁合金，炼钢原材料，钢铁中的C、S元素。

②直读光谱仪：块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi

③N—0仪：气体含量分析N、O

2．钢管几何尺寸及外形检查：

①钢管壁厚检查：千分尺、超声测厚仪，两端不少于8点并记录。

②钢管外径、椭圆度检查：卡规、游标卡尺、环规，测出最大点、最小点。

③钢管长度检查：钢卷尺、人工、自动测长。

④钢管弯曲度检查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。

⑤钢管端面坡口角度和钝边检查：角尺、卡板。

3．钢管表面质量检查：100%

①人工肉眼检查：照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。

②无损探伤检查：

a. 超声波探伤UT：

对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。

标准：GB/T 5777-1996 级别：C5级

b. 涡流探伤ET：（电磁感应）

主要对点状（孔洞形）缺陷敏感。 标准：GB/T 7735-2004

级别：B级

c. 磁粉MT和漏磁探伤：

磁力探伤，适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。

标准：GB/T 12606-1999 级别： C4级

d. 电磁超声波探伤：

不需要耦合介质，可以应用于高温高速，粗燥的钢管表面探伤。

e. 渗透探伤：

荧光、着色、检测钢管表面缺陷。

4．钢管理化性能检验：

①拉伸试验：测应力和变形，判定材料的强度（YS、TS）和塑性指标（A、Z）

纵向，横向试样 管段、弧型、圆形试样（￠10、￠12.5）

小口径、薄壁 大口径、厚壁 定标距。

备注：试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760

②冲击试验：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2

标准试样10×10×55（mm） 非标试样5×10×55（mm）

③硬度试验：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等

④液压试验：试验压力、稳压时间、 p=2Sδ/D

5．钢管工艺性能检验过程：

①压扁试验：圆形试样 C形试样（S/D>0.15） H=（1+2）S/（∝+S/D）

L=40～100mm 单位长度变形系数=0.07～0.08

②环拉试验：L=15mm 无裂纹为合格

③扩口和卷边试验：顶心锥度为30°、40°、60°

④弯曲试验：可代替压扁试验（对大口径管而言）

6．钢管金相分析：

①高倍检验（微观分析）：非金属夹杂物100x GB/T 10561 晶粒度：级别、级差

组织：M、B、S、T、P、F、A-S

脱碳层：内、外。

A法评级：A类-硫化物 B类-氧化物 C类-硅酸盐 D-球状氧化 DS类。

②低倍试验（宏观分析）：肉眼、放大镜10x以下。

a. 酸蚀检验法。

b. 硫印检验法（管坯检验，显示低培组织及缺陷，如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。

c. 塔形发纹检验法：检验发纹数量、长度及分布。

（三）中国现行无缝钢管标准：

1．现行无缝钢管标准：共有47项 其中：GB 25 项 HB 3 项 特殊用途19项；基础 2项 产品 45项

2．常用标准：

① GB/T 2102-2006 钢管的验收、包装、标志和质量证明书。

② GB/T 17395-2008 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差。

③ GB 5310-2008 高压锅炉用无缝钢管。

④ GB 9948-2013 石油裂化用无缝钢管。

⑤ GB 6479-2013 高压化肥设备用无缝钢管。

⑥GB 18248-2008 气瓶用无缝钢管。

圆管的重量计算公式为重量=密度x长度xπx(4x直径x厚度-4x厚度x厚度)÷4。

解：令圆管的直径为D，厚度为d，长度为l，钢管密度为ρ。

因为圆管的体积=外圆柱的体积-内圆柱的体积

而圆柱的体积V=πx直径x直径x长度÷4，

所以圆管的体积=π/4xDxDxl-π/4x(D-2d)x(D-2d)xl

=π/4x(4Dd-4d^2)xl

又根据质量=体积x密度这个公式可得，

钢管质量=π/4x(4Dd-4d^2)xlxρ。

若当D=50mm，d=2mm，l=200mm，ρ=7.85g/cm^3，

那么钢管的质量=3.14/4x(4x5x0.2-4x0.2x0.2)x20x7.85=473.26克。

扩展资料：

1、质量、体积和密度之间的关系

（1）密度计算公式：密度=质量/体积，即ρ=m/V。

（2）质量计算公式：质量=体积x密度，即m=ρV。

（3）体积计算公式：体积=质量/密度，即V=m/ρ。

2、圆柱体计算公式

圆柱体体积=底面积x高=πx底面半径x底面半径x高

圆柱体表面积=底面积x2+侧面积=πx底面半径x底面半径x2+πx底面直径x高

参考资料来源：百度百科-质量

参考资料来源：百度百科-圆柱