螺旋钢管生产工艺

螺旋钢管厂生产工艺及标准分类

螺旋管产品图

一、螺旋钢管生产工艺

螺旋钢管是以带钢卷板为原材料,经常温挤压成型,以自动双丝双面埋弧焊工艺焊接而成的螺旋缝钢管. 下面是螺旋钢管厂的生产工艺流程:

（1）原材料即带钢卷，焊丝，焊剂。在投入前都要经过严格的理化检验。

（2）带钢头尾对接，采用单丝或双丝埋弧焊接，在卷成钢管后采用自动埋弧焊补焊。

（3）成型前，带钢经过矫平、剪边、刨边，表面清理输送和予弯边处理。

（4）采用电接点压力表控制输送机两边压下油缸的压力，确保了带钢的平稳输送。

（5）采用外控或内控辊式成型。

（6）采用焊缝间隙控制装置来保证焊缝间隙满足焊接要求，管径，错边量和焊缝间隙都得到严格的控制。

（7）内焊和外焊均采用美国林肯电焊机进行单丝或双丝埋弧焊接，从而获得稳定的焊接质量。

（8）焊完的焊缝均经过在线连续超声波自动伤仪检查，保证了100%的螺旋焊缝的无损检测覆盖率。若有缺陷，自动报警并喷涂标记，生产工人依此随时调整工艺参数，及时消除缺陷。

（9）采用空气等离子切割机将钢管切成单根。

（10）切成单根钢管后，每批钢管都要进行严格的首检制度，检查焊缝的力学性能，化学成份，溶合状况，钢管表面质量以及经过无损探伤检验，确保制管工艺合格后，才能正式投入生产。

（11）焊缝上有连续声波探伤标记的部位，经过手动超声波和X射线复查，如确有缺陷，经过修补后，再次经过无损检验，直到确认缺陷已经消除。

（12）带钢对焊焊缝及与螺旋焊缝相交的丁型接头的所在管，全部经过X射线电视或拍片检查。

（13）每根钢管经过静水压试验，压力采用径向密封。试验压力和时间都由钢管水压微机检测装置严格控制。试验参数自动打印记录。

（14）管端机械加工，使端面垂直度，坡口角和钝边得到准确控制。

二、螺旋钢管及其标准分类

承压流体输送，用螺旋缝埋弧焊钢管SY5036-2000，主要用于输送石油、天然气的管线；

直缝钢管、螺旋钢管、无缝钢管之间的区别（普及）

直缝焊管生产工艺相对简单,主要生产工艺有高频焊直缝钢管和埋弧焊直缝钢管,直缝管生产效率高,成本低,发展较快.

螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高,主要生产工艺是埋弧焊,螺

旋钢管能用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管,还可以用较窄

的坯料生产管径较大的焊管.但是与相同长度的直缝管相比,焊缝

长度增加30~100%,而且生产速度较低.因此,较小口径的焊管大

都采用直缝焊,大口径焊管则大多采用螺旋焊.

在业内生产较大口径直缝钢管时会使用丁字焊技术,即将一段段

短的直缝钢管再进行对接,接成符合工程需要的长度,丁字焊直缝

钢管缺陷的机率也大大提高,而且丁字焊缝处的焊接残余应力较

大,焊缝金属往往处于三向应力状态,增加了产生裂纹的可能性.

焊接工艺

从焊接工艺而言,螺旋焊管与直缝钢管的焊接方法一致,但直

缝焊管不可避免地会有很多的丁字焊缝,因此存在焊接缺陷的机

率也大大提高,而且丁字焊缝处的焊接残余应力较大,焊缝金属往

往处于三向应力状态,增加了产生裂纹的可能性.

而且,根据埋弧焊的工艺规定,每条焊缝均应有引弧处和熄弧

处,但每根直缝焊管在焊接环缝时,无法达到该条件,由此在熄弧

处可能有较多的焊接缺陷.

强度特点

管子在承受内压时,通常在管壁上产生两种主要应力,即径向应力δ和轴向应力δ.焊缝处合成应力δ,其中,α为螺旋焊管焊

缝的螺旋角.

螺旋焊管焊缝的螺旋角一般为度,因此螺旋焊缝处合成应力

是直缝焊管主应力的.在相同工作压力下,同一管径的螺旋焊管比

直缝焊管壁厚可减小.

根据以上特点可知：

螺旋焊管发生爆破时,由于焊缝所受正应力与合成应力比

较小,爆破口一般不会起源于螺旋焊缝处,其安全性比直缝焊管高.

当螺旋焊缝附近存在与之相平行的缺陷时,由于螺旋焊缝受

力较小,故其扩展的危险性不如直焊缝大.

由于径向应力是存在于钢管上的最大应力,所以焊缝处于垂

直应力这一方向时承受最大载荷.即直缝承受的载荷最大,环向焊

缝承受的载荷最小,螺旋缝介于二者之间.

繁扣熟　

ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ　ＨＥＡＴＤ　Ｇ　２０１５年第４４卷第３期　Ｖｏ１．４４　ＮＯ．３　２Ｏｌ５　

ＤＯＩ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００２－１６３９．２０１５．０３．００８　

空螺旋碳纤维电热管生产工艺设计　

刘　鹰　

（广西农业职业技术学院机电系，广西南宁５３０００７）　

摘要：碳纤维电热管作为一种新型的电热材料以极大的电热性能优势正逐步替代传统金属电热管在各领域的应用。但各生产厂家因　采用不同的长丝碳纤维前期加工工艺所制造出来的碳纤维电热管在电热性能和使用寿命上会出现较大的区别。主要针对空螺旋碳纤　维电热管大批量生产制造工艺和品质控制点的检测内容和方法进行了较为详细的介绍，并对生产过程中易出现的产品缺陷和产生的　原因做出了分析。　关键词：空螺旋碳纤维；电热管；生产工艺　中图分类号：ＴＱ３４２．７４　文献标志码：Ａ　文章编号：１００２—１６３９（２０１５）０３．００２４—０５　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ＨｏＨｏｗ　Ｓｐｉｒａｌ　Ｃａｒｂｏｎ　Ｆｉｂｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｔｈｅｒｍａｌ　Ｔｕｂｅ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　

ＨＵ　Ｙｉｎｇ　（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｎａｎｎｉｎｇ　５３０００７，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｔｕｂｅ　ａｓ　ａ　ｈｅａｔｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｗｉｔｈ　ｅｌｅｃｔｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｉｎ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｒｅｐｌａｃｅ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｍｅｔａｌ　ｈｅａｔｉｎｇ　ｔｕｂｅ　ｉｎ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｆｉｅｌｄｓ．Ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅａｒｌｙ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ｆｉｌａｍｅｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍａｄｅ　ｈｉｓ　ｐｉｐｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｉｆｅ　ｗｉｌｌ　ａｐｐｅａｒ　ｂｉｇｇｅｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ．Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｍａｉｎｌｙ　ａｉｍｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｍａｓｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉ￣ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｈｏＨｏｗ　ｓｐｉｒａｌ　ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｔｕｂｅ　ｉｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｉｎ　ｄｅｍｉｌ，ａｎｄ　ｈａｓ　ｍａｄｅ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｄｅｆｅｃｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　

螺旋埋弧焊钢管生产工艺

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螺旋埋弧焊生产工艺具有许多优点：一是可以利用同一宽度带钢生产不同直径钢管；二是成型易于调整，更换规格方便，既适合于大批量制造，又适合小批量制造；三是生产过程易于实现机械化、自动化、连续化。这是螺旋埋弧焊钢管早期能够得一发展并能控制市场的主要原因。

1．螺旋缝埋弧焊生产线介格远低于埋弧焊直缝钢管生产线，成品钢管相对价格也低于埋弧焊直缝钢管。

2．可以利用同一宽度带钢生产不同直径钢管；害怕型易于调整，更换规格方便，即适合于大批量制造，又适合于小批量制造，生产过程易于实现机械化、自动化和连续化。

3．可生产螺旋缝焊钢管规格直径从Ф219-1420mm，甚至可以达到2540mm。埋弧焊直缝钢管直径受板宽的制约较有明显。

4．螺旋缝焊钢管的焊缝壁开了主应力方向，钢管受内压后，主应力为环向应力，螺旋焊缝与轴线形成的夹角为45度，避开了主应力，而直缝焊钢管主应力正好垂直于焊缝。

5．钢管顺轧制方向的冲击韧性最高，而垂直轧制方向冲击韧性最低,两者相差数倍。螺旋缝焊钢管韧性的薄弱环节避开了主应力，但直缝钢管的韧性薄弱环节正好是主应力作用的部位。

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