钢管选型与ERW钢管

钢 管 选 型 与 ERW钢 管 1 、 钢 管 类 别 油 气 输 送 用 钢 管 类 别p无 缝 钢 管 （ SMLS）p螺 旋 焊 缝 焊 接 钢 管 （ SAWH）p直 焊 缝 焊 接 钢 管 （ SAWL） 焊 接 钢 管p高 频 电 阻 焊 接 钢 管 （ ERW/HFW） 什 么 是 直 缝 埋 弧 焊 接 钢 管 ？p直 缝 埋 弧 焊 钢 管UOEJCOE 钢 管 成 型 方 式 什 么 是 ERW？p高 频 直 缝 电 阻 焊 钢 管 （ High-frequency Electrical Resistance Welded Steel Pipe, 简 称ERW ） 是 热 轧 卷 板 经 过 成 型 机 成 型 后 ， 利用 高 频 电 流 的 集 肤 效 应 和 邻 近 效 应 ， 使 管坯 边 缘 加 热 熔 化 ， 在 挤 压 辊 的 作 用 下 进 行压 力 焊 接 来 实 现 生 产 。p目 前 ， 在 世 界 焊 接 钢 管 的 产 量 中 ， ERW焊管 产 量 约 占 焊 管 总 产 量 的 8 0 左 右 。 螺 旋 焊 管 2 、 生 产 流 程 三 SMLS无 缝 钢 管 生 产 流 程 SAWH/SAWL生 产 流 程 ERW（ HFW） 生 产 流 程 3 、 标 准 综 述 标 准p无 缝 钢 管 （ SMLS）GB8 1 6 3 （ 输 送 流 体 用 ）GB/T9 7 1 1 （ 在 城 镇 燃 气 中 不 常 用 ）GB8 1 6 2 （ 结 构 用 ）一 般 不 用 （ GB5 3 1 0 、 GB3 0 8 7 ）GB1 4 9 7 6 （ 输 送 流 体 不 锈 钢 ）代 表 牌 号 ： 1 0 #、 2 0 #、 Q2 9 5 、 Q3 4 5 p螺 旋 焊 缝 焊 接 钢 管 （ SAWH）GB3 0 9 1 （ 低 压 流 体 、 含 ERW、 SAWL直 缝 ）镀 锌 钢 管 ； Q2 3 5 BGB/T9 7 1 1 ； L2 4 5 、 L2 9 0 。 。 。SY5 0 3 7 承 压 流 体 输 送 管 道 用 螺 旋 缝 埋 弧 焊钢 管 （ 只 用 于 螺 旋 焊 管 ） p直 焊 缝 焊 接 钢 管 （ SAWL） GB/T9 7 1 1GB/T3 0 9 1 pAPI 5 L（ 美 国 石 油 协 会 标 准 ） 管 线 钢 管pGB/T9 7 1 1 基 本 等 效 采 用 API 5 L（ 4 1 版 ）pGB/T9 7 1 1 由 9 7 1 1 .1 （ A级 ） 、 9 7 1 1 .2 （ B级 ）、 9 7 1 1 .3 （ C级 ） 组 成pGB/T9 7 1 1 并 不 是 技 术 规 格 书 。 在 西 气 东 输工 程 中 以 API5 L为 基 础 ， 提 出 部 分 控 制 性 指标 ， 作 为 工 程 技 术 要 求p不 是 所 有 技 术 规 格 书 是 通 用 的 螺 旋 焊 管 要 求 卷 板 具 有 适 当 低 的 碳 当 量 ， 适 度 减 少 C和 S、 P、N、 H、 0等 有 害 元 素 ， 适 当 添 加 Mn、 Si、 Ti、 Ni等 有 利 于 提 高 焊接 性 的 元 素 。 表 给 出 天 然 气 输 送 用 SSAW管 化 学 成 分 的 某 些 标 准值 和 管 厂 期 望 值 。 SSAW管 的 化 学 成 分 max. %钢 级 C S P N Mn Si Ti CE（ IIW） CE(Pcm) 备 注X60 0.11 0.010 0.020 0.012 1.50 0.35 0.025 0.40 0.20 标 准0.08 0.008 0.015 0.010 1.00 0.25 0.015 0.30 0.16 目 标 X65 0.10 0.008 0.020 0.011 1.55 0.35 0.025 0.41 0.21 标 准0.07 0.006 0.015 0.009 1.2 0.25 0.015 0.38 0.17 目 标X70 0.09 0.006 0.020 0.010 1.65 0.35 0.025 0.42 0.22 标 准0.06 0.004 0.010 0.008 1.60 0.20 0.015 0.40 0.18 目 标X80 0.09 0.005 0.020 0.008 1.85 0.40 0.025 0.43 0.23 标 准0.05 0.003 0.010 0.007 1.70 0.20 0.015 0.42 0.19 目 标 要 求 钢 板 的 碳 当 量 尽 可 能 低 ， C和 S、 P、 N、 H、 O等 有 害 元 素尽 可 能 少 ， 适 当 添 加 Mn、 Si、 Ti、 Ni等 有 利 于 提 高 焊 接 性 的 元素 。 下 表 给 出 天 然 气 输 送 用 LSAW管 化 学 成 分 的 某 些 标 准 值 和 管厂 期 望 值 。 原 油 和 成 品 油 可 以 相 对 放 松 一 些 。 钢 级 C S P N Mn Si Ti CE（ IIW） CE(Pcm) 备 注X60 0.11 0.010 0.020 0.012 1.50 0.35 0.025 0.38 0.20 标 准0.08 0.008 0.015 0.010 1.20 0.25 0.015 0.30 0.16 目 标X65 0.10 0.008 0.020 0.010 1.55 0.35 0.025 0.40 0.20 标 准0.07 0.006 0.015 0.008 1.40 0.25 0.015 0.34 0.16 目 标 X70 0.09 0.006 0.020 0.008 1.65 0.35 0.025 0.42 0.20 标 准0.06 0.004 0.008 0.005 1.60 0.20 0.015 0.38 0.17 目 标X80 0.09 0.005 0.020 0.008 1.85 0.40 0.025 0.43 0.20 标 准0.05 0.003 0.010 0.005 1.70 0.20 0.015 0.40 0.18 目 标X100 0.08 0.003 0.010 0.007 1.90 0.40 0.020 0.50 0.20 参 考0.06 0.002 0.008 0.005 1.80 0.25 0.015 0.48 0.19 目 标 4 、 主 要 性 能 指 标 化 学 成 分 对 钢 管 性 能 的 影 响 p强 度 指 标 （ 一 般 以 屈 服 强 度 表 征 ）屈 强 比 （ 屈 服 强 度 /抗 拉 强 度 ） （ 一 般 0 .8 5 0 .9 3 ）包 申 格 效 应p韧 性 指 标CVN（ 夏 比 冲 击 ）DWTT（ 落 锤 试 验 ）p可 焊 接 性 能 指 标碳 当 量硬 度 超 高 强 度 PSL 2钢 管 的 拉 伸 性 能 要 求 （ ISO 3183）钢 级 管 体 钢 管 焊 缝屈 服 强 度 Rt0,5 a MPa 抗 拉 强 度 MPa 屈 强 比 max 抗 拉 强 度Min.MPa min. max. min. max.X90 625 775 695 915 0.95 695 X100 690 840 760 990 0.97 760 X120 830 1,050 915 1,145 0.99 915 a 高 于 X90的 钢 级 , 采 用 R p0,2 ； 包 申 格 效 应 的 影 响螺 旋 焊 管 管 体 与 母 材 的 平 均 屈 服 强 度 差 异 单 位 ： MPa钢 级 X60 X70钢 管 规 格 6108.7mm 101614.6mm卷 板 496 541管 体 487 519差 值 -9 -22 夏 比 冲 击 试 验 和 落 锤 撕 裂 试 验9 7 1 1 .1 未 明 确 要 求9 7 1 1 .2 （ 7 .3 表 6 要 求 4 0 J）9 7 1 1 .1 为 明 确 要 求9 7 1 1 .2 （ 7 .3 表 6 要 求 8 5 %） p碳 当 量 （ CEV） （ 由 板 材 厂 家 控 制 ）p硬 度由 于 加 工 硬 化 ， 制 管 后 管 体 出 现 了 不 同 程 度 的 硬 度 上 升。 上 升 程 度 与 加 工 硬 化 的 程 度 有 关 ， 如 机 械 扩 径 等 制 管 工艺 、 厚 度 、 直 径 和 钢 级 等 。 焊 缝 和 热 影 响 区 的 硬 度 与 焊 管 工 艺 （ 焊 材 及 参 数 等 ）和 钢 板 的 化 学 成 分 有 关 。 一 般 焊 接 接 头 硬 度 最 大 值 和 平 均值 比 钢 板 升 高 。 为 保 证 钢 管 最 高 硬 度 不 超 过 标 准 要 求 ， 板材 硬 度 应 比 钢 管 允 许 最 高 硬 度 低 3 0 HV1 0 。 5 、 ERW钢 管 的 主 要 缺 陷 不 同 管 型 缺 陷 类 型 埋 弧 焊 未 熔 合 未 焊 透 气 孔 和 夹 渣 焊 接 裂 纹 电 阻 焊 沟 状 裂 纹 焊 缝 夹 杂 冷 焊 接 触 烧 伤 过 大 毛 刺 现 场 环 焊 缝 未 熔 合 未 焊 透 气 孔 和 夹 渣 焊 接 裂 纹 控 制 Mn/Si比 控 制 生 产 工 艺 6 、 不 同 管 型 钢 管 对 比 7 、 小 结 pERW管 与 埋 弧 焊 管 的 焊 接 方 式 有 显 著 的 不 同 。 由 于 焊 接是 在 高 速 下 瞬 间 完 成 ， 保 证 焊 接 质 量 的 难 度 大 大 高 于 埋 弧焊 接 方 式 。pERW焊 管 最 危 险 的 缺 陷 是 由 于 冷 焊 和 回 流 夹 杂 形 成 的 灰斑 缺 陷 。 为 了 减 少 焊 缝 灰 斑 ， 保 证 焊 缝 的 冲 击 韧 性 ， 对 母材 的 硫 含 量 要 求 特 别 高 ， 最 好 S0 .0 0 5 ， 同 时 控 制 Si0 .3 5 ， Mn/Si 5 。pERW焊 管 质 量 主 要 受 生 产 厂 商 质 量 控 制 影 响 ， 与 管 型 、管 材 基 本 无 关 。 存 在 大 量 应 用 的 可 能 性 。p焊 缝 余 高 小 ， 有 利 3 PE防 腐 涂 层 的 包 覆 。p应 用 在 DN4 0 0 、 壁 厚 1 7 mm以 下 较 多 。p外 表 光 洁 、 精 度 高 、 造 价 低