大口径直缝焊钢管质量控制和应用材质分析
目前国内许多机械制造企业对于Q345B材质直缝钢管,的焊接都是通过手工操作在实现。但是手工有一定缺陷那就是不稳定,焊接的过程焊道容易烧穿或内凹,超高,咬肉等,我公司现通过JCOE成型技术可以生产400-1450mm厚壁直缝钢管焊接方式通过TIG管道焊接成功实现了大口径直缝焊管Q345B材质的直缝钢管自动化焊接技术,找到了自动化焊接的最佳工艺。
大口径直缝焊管焊缝的尺度和余高,在满意承载要求的前提下,应尽量减小。将焊缝设计成大口径厚壁埋弧直缝钢管所示的外形,以为”余高”会提高接头强度的概念是过错的。因为”余高”会形成应力会集。在常温静载条件下,还影响不大,但在动载低温文有腐蚀介质条件下是不允许的。大口径焊管商品点固焊是在焊接接头区进行的暂时焊接,它可以使待焊大口径焊管安装结实,避免焊接时发作错位。大口径直缝钢管点固焊缝长度通常在20~50mm,距离视点为90°,正式焊接时,这些点固焊缝就会熔化到焊缝金属中。
点固焊方位应远离起焊和焊接完毕的部位,这样可以使大口径焊管焊接过程中当电弧彻底稳定并发生最大热量时将点固焊缝重熔。如果在点固焊缝上起焊,将会致使焊缝的不接连。
大口径厚壁钢管与其它管材相比,具有较高的抗内力、外压能力,较好的耐腐蚀性和耐磨性。同时具有施工方便、接口密封性能好,运行安全系数大等优点。近年来,在大口径双面埋弧焊直缝钢管材料市场上发展势头迅猛。
这种材质生产中较易出现裂纹、重皮、夹渣三种质量问题。裂纹产生与离心浇注过程产生,浇注制度不合理产生;重皮与浇注温度、浇注转速有关;夹渣与金属化学元素含量、扒渣处理有关。
预防和控制措施是:
1、改进离心设备,有效预防裂纹
减少铁液在高温的停留时间,加强孕育特别是随流孕育效果。随流孕育剂加入量控制为铁液量的0.1-0.25%;确保管模粉分布均匀,控制管模内表面用量为20-30g/m2。控制好水冷金属型离心机冶炼工艺参数。
离心机要防止流槽振动造成铁液溅出现象,承口砂芯要安放合适,避免产生毛刺。控制铁液成分,降低铁液的含硅量,冲入球化剂后W(Si)应控制在0.8-1.2%为宜。离心机机壳内采用均匀布置圆弧形喷淋冷却管,且分段设置,并避免各段的冷却水相互影响。
2、优化工艺参数,减少管身重皮
合理控制浇注温度和机身冷却水进出口温度,缩短两次浇铸之间的间隔时间。控制机身冷却水进口温度为28-36℃,出口温度为50-57℃。
在水冷金属型离心铸造工艺中,应防止过高的浇铸转速,调整适宜的翻包速度和主机走速;确保管模的打点的深度为0.25-0.3mm、直径为4-5mm、点与点边缘间距为0.5-0.7mm。
3、控制原料加入,降低夹渣缺陷
为解决降低铁液中的含硫量,减少硫化物的产生,应控制W(S)<0.02%;适当提高浇铸温度,有利于夹渣上浮;球化剂中稀土含量不易过高,稀土含量控制在1-2%为宜;加强铁液的扒渣和挡渣效果;铁液中的残镁流量不易过高(控制在0.035-0.045%),以减少铁液表面氧化。
通过采取以上相应措施,直缝管线管的质量得到明显改善,裂纹、重皮、夹渣缺陷大为降低,减少了废品,大幅提高综合成材率。
钢结构直缝埋弧钢管材质:
对桥梁工程而言,最广泛采用的钢材是Q345钢和Q370钢,普通的型钢都是235钢。桥梁钢管的使用特点及性能要求是:桥梁钢结构可能长期处于低温或暴露于一定环境介质中,因而要求钢材必须具有良好的低温韧性和耐候性.桥梁钢在出厂前要进行拉力试验,冷弯试验,一4℃冲击试验,时效冲击试验,断口试验,向拉伸试验等.新钢种用于桥梁之前,则要进行一系列焊接性能试验,疲劳试验,落锤撕裂性能及脆性转变温度试验等,以确保桥梁的安全可靠性。桥梁结构的成型工艺大多数采用冷弯及焊接,因此,要求冷弯后的时效敏感性要.要求焊缝区的强度和韧性不低于基材强度和韧性,具有优良的焊接性能;所制作的构件尺寸大,形状复杂。
API管线钢管应用现状:油气输送钢管技术标准从制定方和适用范围进行划分,可分为国际标准、国家(地区)标准、行业标准、企业标准等。如ISO3183属国际标准,GB/T971l是国家标准,APISPEC5L可认为是行业标准,DNVOS—F101可认为是行业标准或企业标准,西气东输分公司制定的:XQl5—2003是企业标准。按标准所涵盖的内容划分,可以将输送钢管标准划分为两类:一类是仅限于钢管产品的标准如APISPEC5L、GB/T9711、ISO3183等;另一类是管线系统标准如DNVOS—F101、CSAZ662等,在这些管线系统的标准中,除了将钢管产品作为标准内容的一部分外,标准中还涉及了作为管线系统的其他部分,如管线的设计、安装、甚至操作和维护等等内容。目前在我国使用的油气输送大口径直缝管线钢管的主要技术标准有APISPEC5L、GB/T9711、DNVOS—F101,经常涉及到的标准还有ISO3183、CSAZ662等,大致情况如下:
(1)API5L(高频焊直缝管线管规范)是美因石油学会制定的一个被普遍采用的规范。规范仅仅针对钢管产品,不包括管线的设计、选用或安装等。传统上API5L的技术要求比较合理,兼顾了管线钢的技术要求与制造厂的实际生产可能性,但相对管线与制管技术的发展,API5L中的技术要求显得比较松,已经很少单独适用于管线项目对薄壁管线钢管的要求。
(2)DNVOS—F101(海底管线系统)是挪威船级社专门针对海底管线而制定的规范。涉及内容很广泛,包括管线设计、材料、制造、安装、检测、运行、维护等各方面。单就对钢管的技术要求,通常比API5L要严格。
(3)ISO3183—l(—2、—3)(石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分:A级钢管/第二部分;B级钢管/第三部分;C级钢管)是国际标准化组织制定的关于油气输送钢管交货条件的标准,根据厚壁管线钢管不同的服役条件,分成A、B、C三个级别。该标准也不涉及管线设计、安装等。技术条款制定得比较全面、详细。
(4)GB/T9711.1(一2)是中国标准化委员会管材专标委等同采用IS03183—l(—2)标准制定的石油工业用输送钢管交货技术条件。APISPEC5L《管线钢管规范》和ISO3183(输送钢管交货技术条件)是国际上具有较大影响的小口径管线管规范,相比之下,世界上大多数石油公司都习惯采用APISPEC5L规范作为大口径管线管采购的基础规范。国内按APISPEC5L标准和工程设计要求生产管线钢仅20年历史。但APISPEC5L是一个通用标准,世界各地地理、气候等自然条件差别很大,输送介质的性质也不尽相同,因此,很多石油公司要求API的性质也不尽相同,因此,很多石油公司将APISPEC5L视为一个基础标准,在该标准基础上,根据当地实际情况或管线的具体要求,制订质量技术补充技术规范(技术条件)。西气东输管线钢管的”技术条件”也是以APISPEC5L《管线钢管规范》为基础,结合西气东输管线的具体情况来制订的。
河北龙马钢管制造股份有限公司专业生产埋弧钢管,直缝钢管,大口径钢管,厚壁钢管,钢管,双面埋弧焊直缝钢管,大口径高频直缝钢管,大口径厚壁直缝焊管,API管线钢管,短螺纹石油套管等钢管产品,多年来致力于钢管行业的生产和研发,有着丰富的生产技术和优秀的生产设备,是河北省较为优秀的直缝钢管生产企业。