Sg区别从外表看:冷拔无缝管长度一般要短于热轧无缝管。壁厚方面冷拔无缝管要比热轧无缝管匀。
无缝钢管的制造工艺
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→入库无缝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。无缝钢管的规格用外径*壁厚毫米数表示。无缝钢管分热轧和冷轧(拨)无缝钢管两类。热轧无缝钢管分一般钢管,低、中压锅炉钢管,高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。冷轧(拨)无缝钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外,还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。热轧无缝管外径一般大于32mm,壁厚2.5-75mm,冷轧无缝钢管处径可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm,冷轧比热轧尺寸精度高。
一般用无缝钢管是用10、20、30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合结钢热轧或冷轧制成的。10、20等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件,如汽车、拖拉机的受力零件。一般用无缝钢管要保证强度和压扁试验。热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货;冷轧以热以热处理状态交货。
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,最终厚度为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
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→入库力学性能
钢材力学性能是保证钢材最终使用性能(机械性能)的重要指标,它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中,根据不同的使用要求,规定了拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率)以及硬度、韧性指标,还有用户要求的高、低温性能等。
①抗拉强度(σb)
试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的最大力(Fb),出以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为:
式中:Fb--试样拉断时所承受的最大力,N(牛顿);So--试样原始横截面积,mm2。
②屈服点(σs)
具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2(MPa)。
上屈服点(σsu):试样发生屈服而力首次下降前的最大应力;下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的最小应力。
屈服点的计算公式为:
式中:Fs--试样拉伸过程中屈服力(恒定),N(牛顿)So--试样原始横截面积,mm2。
③断后伸长率(σ)
在拉伸试验中,试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比,称为伸长率。以σ表示,单位为%。计算公式为:
式中:L1--试样拉断后的标距长度,mm;L0--试样原始标距长度,mm。
④断面收缩率(ψ)
在拉伸试验中,试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比,称为断面收缩率。以ψ表示,单位为%。计算公式如下:
式中:S0--试样原始横截面积,mm2;S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积,mm2。
⑤硬度指标金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度(HB)
用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。其计算公式为:式中:F--压入金属试样表面的试验力,N;D--试验用钢球直径,mm;d--压痕平均直径,mm。
测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中,布氏硬度用途最广,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又方便。
无缝钢管
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。
袖阀管是一种只能向管外出浆,不能向管内返浆的单向闭合装置。适用于软土地基的整体或局部加固。注浆时,压力将小孔外的橡皮套冲开,浆液进入地层,如管外压力大于管内时,小孔外的橡皮套自动闭合。
常见规格:国内常用的袖阀管有 0.33米自带螺纹对丝款 和 4米款直筒款
压密注浆作业指导
一、压密注浆的解释和作用
1、解释:通过较高压力将液状的浆液注(压)入岩土层内部,以达到密实岩土层。
2、作用:密实、改良岩土层,止水,防坍等。
二、施工方法和步骤
1、施工方法:通过压力注浆机把水泥浆或其混合浆液由钻孔(袖阀管、锌管)注入地层内部(空隙、间隙、裂隙或空洞等)。
2、施工步骤
钻孔------下袖阀管(套壳料、袖阀管、封口)------下锌管(注浆头、管路连接)------浆液拌制(水泥、水、缓凝剂)------开注浆机------吸浆(混合)------按步距提管------结束、清洗
三、注浆主要参数
扩散方式:渗透~劈裂; 浆液扩散半径:1~1.2m
有效加固范围:1.5m(间隔加固); 注浆油压力:2~3mpa
注浆速度:10~20l/min; 凝结时间:60~120s
浆液基准配比:
a液:水/水泥=0.75~1.5:1 外加剂:缓凝剂/水泥:2~3%
b液:水玻璃:35~40be′
单液浆为a液单液,双液浆为a液和b液的混合液,双液浆的配合比为a液:b液=1:1。
三、施工技术要求
1、钻孔:要求保证钻孔的垂直度
2、下袖阀管:下袖阀管包括下套壳料、下袖阀管并连接、钻孔封口等工作。套壳料一定要按比例配制,并保证把孔内泥浆置换完方能下袖阀管;袖阀管的连接一定要保证质量,连接紧密、不得有断开现象;封口按设计进行封口料的制作,并保证封口的长度在1.5m以上。
3、下锌管:先检查注浆头的状况,如单向阀的状态是否良好;检查管路不能有堵塞现象,并保证各节管路的连接质量;如果袖阀管出现堵塞,应先进行洗管,尽量使锌管下放至孔底。
4、浆液制作:按设计和现场值班工程师提供的配合比拌制好浆液,浆液的比重符合要求,添加剂的按试验人员确定的参量进行添加,经保证水泥浆液的配制质量。
5、开注浆机:在一切工作都做好后方可开注浆机进行注浆,注浆过程中主要通过听声音、看压力、看注浆量来判断注浆的实施效果;听声音是否有异常,看压力是否过高,看注浆量是否达到设计的注入量;这个过程主要靠注浆司机来控制,另外注浆司机还要做好注浆记录,并保证记录的真实性。
6、双液混合:双液注浆一般把浆液的凝固时间控制在60~120s,主要根据注浆要求和作用的不同,通过调整浆液的配比和水泥液的浓度比重,来调整浆液的凝固时间。双液浆是在注浆机的混合器处混合的,理论上浆液比例是1:1,但有时由于注浆机的一些原因,会造成比例相差较大。所以现场要经常做试验,必要时从混合器处取浆液来做试验,以保证合理的浆液凝固时间。
7、锌管上提:注浆锌管的上提一般是在压力升高、达到注浆量时进行,所以要求上提锌管要用力均匀、及时快速、并按一定的步距。
8、清洗及文明施工:在注浆完毕后要及时清洗注浆机、搅拌机和各种管路,这是一项非常重要的工作,不能马虎。另外就是要做好现场的文明施工工作,做到工完料净场地清。
四、施工注意事项
1、施管工人员必需按技术交底和作业指导书组织施工。
2、在注浆施工中应通过现场试验对布孔方式、注浆参数及浆液配比作进一步试验调整,并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况进行适当调整,以确保注浆效果。
3、如出现堵管,堵管的处理要快速及时,不能慌乱,要按顺序一步步尽快处理。
4、注浆过程中要采取相应的措施来防止堵管,如多做试验选定合理的凝结时间,注意压力的变化,如压力升高要及时提升锌管。
5、水泥浆液若发生沉淀、离析现象,应进行二次搅拌。
6、施工过程中做好注浆施工的各种记录,及时了解注浆压力和流量变化情况并进行综合分析,判断注浆效果是否满足设计要求,注浆作业时,每500 mm记录一次注浆参数。。
7、在钻孔和注浆施工过程中,要做好各种机械设备和电路的检查工作,消除各种不安全因素的存在。
8、在拆除管路及注浆操作时应戴防护眼镜,以免浆液溅入人眼,并做好劳动防护,作业人员必须佩带胶手套。
⑼搞好现场的文明施工,及时做好泥浆清理工作,不得直排入海,施工完毕及时清理现场。
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