無縫鋼管
欄目:公司新聞 發布時間:2018-01-04
無縫鋼管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道

無縫鋼管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道,如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強度相同時,重量較輕,是一種經濟截面鋼材,廣泛用于制造結構件和機械零件,如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等用鋼管制造環形零件,可提高材料利用率,簡化制造工序,節約材料和加工工時,已廣泛用鋼管來制造。

鋼材力學性能是保證鋼材最終使用性能(機械性能)的重要指標,它取決于鋼的化學成分和熱處理制度。在鋼管標準中,根據不同的使用要求,規定了拉伸性能(抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率)以及硬度、韌性指標,還有用戶要求的高、低溫性能等。

①抗拉強度(σb)

試樣在拉伸過程中,在拉斷時所承受的最大力(Fb),除以試樣原橫截面積(So)所得的應力(σ),稱為抗拉強度(σb),單位為N/mm2(MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。

②屈服點(σs)

具有屈服現象的金屬材料,試樣在拉伸過程中力不增加(保持恒定)仍能繼續伸長時的應力,稱屈服點。若力發生下降時,則應區分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2(MPa)。

上屈服點(σsu):試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力; 下屈服點(σsl):當不計初始瞬時效應時,屈服階段中的最小應力。

屈服點的計算公式為:

式中:Fs--試樣拉伸過程中屈服力(恒定),N(牛頓)So--試樣原始橫截面積,mm2。

③斷后伸長率(σ)

在拉伸試驗中,試樣拉斷后其標距所增加的長度與原標距長度的百分比,稱為伸長率。以σ表示,單位為%。計算公式為:σ=(Lh-Lo)/L0*100%

式中:Lh--試樣拉斷后的標距長度,mm; L0--試樣原始標距長度,mm。

④斷面收縮率(ψ)

在拉伸試驗中,試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比,稱為斷面收縮率。以ψ表示,單位為%。計算公式如下:

式中:S0--試樣原始橫截面積,mm2; S1--試樣拉斷后縮徑處的最少橫截面積,mm2。

⑤硬度指標

金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力,稱為硬度。根據試驗方法和適用范圍不同,硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。

A、布氏硬度(HB)

用一定直徑的鋼球或硬質合金球,以規定的試驗力(F)壓入式樣表面,經規定保持時間后卸除試驗力,測量試樣表面的壓痕直徑(L)。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS(鋼球)表示,單位為N/mm2(MPa)。

其計算公式為:

式中:F--壓入金屬試樣表面的試驗力,N; D--試驗用鋼球直徑,mm; d--壓痕平均直徑,mm。

測定布氏硬度較準確可靠,但一般HBS只適用于450N/mm2(MPa)以下的金屬材料,對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標準中,布氏硬度用途最廣,往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度,既直觀,又方便。

舉例:120HBS10/1000/30:表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf(9.807KN)試驗力作用下,保持30s(秒)測得的布氏硬度值為120N/ mm2(MPa)。

無縫鋼管質量檢驗方法:

1.化學成分分析:化學分析法、儀器分析法(紅外C—S儀、直讀光譜儀、zcP等)。

①紅外C—S儀:分析鐵合金,煉鋼原材料,鋼鐵中的C、S元素。

②直讀光譜儀:塊狀試樣中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi

③N—0儀:氣體含量分析N、O

2.鋼管幾何尺寸及外形檢查:

①鋼管壁厚檢查:千分尺、超聲測厚儀,兩端不少于8點并記錄。

②鋼管外徑、橢圓度檢查:卡規、游標卡尺、環規,測出最大點、最小點。

③鋼管長度檢查:鋼卷尺、人工、自動測長。

④鋼管彎曲度檢查:直尺、水平尺(1m)、塞尺、細線測每米彎曲度、全長彎曲度。

⑤鋼管端面坡口角度和鈍邊檢查:角尺、卡板。

3.鋼管表面質量檢查:100%

①人工肉眼檢查:照明條件、標準、經驗、標識、鋼管轉動。

②無損探傷檢查:

a. 超聲波探傷UT:

對于各種材質均勻的材料表面及內部裂紋缺陷比較敏感。

標準:GB/T 5777-1996 級別:C5級

b. 渦流探傷ET:(電磁感應)

主要對點狀(孔洞形)缺陷敏感。 標準:GB/T 7735-2004

級別:B級

c. 磁粉MT和漏磁探傷:

磁力探傷,適用于鐵磁性材料的表面和近表面缺陷的檢測。

標準:GB/T 12606-1999 級別: C4級

d. 電磁超聲波探傷:

不需要耦合介質,可以應用于高溫高速,粗燥的鋼管表面探傷。

e. 滲透探傷:

熒光、著色、檢測鋼管表面缺陷。

4.鋼管理化性能檢驗:

①拉伸試驗:測應力和變形,判定材料的強度(YS、TS)和塑性指標(A、Z)

縱向,橫向試樣 管段、弧型、圓形試樣(¢10、¢12.5)

小口徑、薄壁 大口徑、厚壁 定標距。

備注:試樣斷后伸長率與試樣尺寸有關 GB/T 1760

②沖擊試驗:CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2

標準試樣10×10×55(mm) 非標試樣5×10×55(mm)

③硬度試驗:布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、維氏硬度HV等

④液壓試驗:試驗壓力、穩壓時間、 p=2Sδ/D

5.鋼管工藝性能檢驗過程:

①壓扁試驗:圓形試樣 C形試樣(S/D>0.15) H=(1+2)S/(∝+S/D)

L=40~100mm 單位長度變形系數=0.07~0.08

②環拉試驗:L=15mm 無裂紋為合格

③擴口和卷邊試驗:頂心錐度為30°、40°、60°

④彎曲試驗:可代替壓扁試驗(對大口徑管而言)

6.鋼管金相分析:

①高倍檢驗(微觀分析):非金屬夾雜物100x GB/T 10561 晶粒度:級別、級差

組織:M、B、S、T、P、F、A-S

脫碳層:內、外。

A法評級:A類-硫化物 B類-氧化物 C類-硅酸鹽 D-球狀氧化 DS類。

②低倍試驗(宏觀分析):肉眼、放大鏡10x以下。

a. 酸蝕檢驗法。

b. 硫印檢驗法(管坯檢驗,顯示低培組織及缺陷,如疏松、偏析、皮下氣泡、翻皮、白點、夾雜物等。

c. 塔形發紋檢驗法:檢驗發紋數量、長度及分布。

中國現行無縫鋼管標準:

1.現行無縫鋼管標準:共有47項 其中:GB 25 項 HB 3 項 特殊用途19項;基礎 2項 產品 45項

2.常用標準:① GB/T 2102-2006 鋼管的驗收、包裝、標志和質量證明書。

② GB/T17395-2008 無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差。

③ GB/T5310-2008 高壓鍋爐用無縫鋼管。

④ GB/T6479-2000 高壓化肥設備用無縫鋼管。

⑤ GB/T18248-2008 氣瓶用無縫鋼管。


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