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从钢管的发展史来看,我国的钢管结构应用要晚于西欧、北美和日本。但近10年,钢管结构在我国得到快速发展。如长春体育馆、上海体育馆、虹口体育馆、广州体育馆、首都机场新航站楼、成都双流机场新航站楼、广州新白云机场航站楼、济南遥墙国际机场等,已大量使用钢管结构。其中,长春体育馆是我国首次使用大截面方钢管的国内大跨度的方钢管网壳工程;广州新白云国际机场航站楼屋盖是国内大型的圆管结构建筑,它的指廊和高架连廊则采用了方管结构。
经过连续10年高达15%的快速增长,我国在无缝钢管方面的总产能已近7000万吨。中国无缝钢管协会数据显示,2014年我国无缝钢管产量增长近10%至5765万吨,约占全球总产量的一半,其中55%以上为焊管。2014年我国无缝钢管表面消费量为5162万吨,年增幅超8%。中国钢铁协会的数据显示,我国2015年上半年共生产了3072万吨无缝钢管,比去年同期增长近20%。根据中国钢结构协会对17家特级和29家一级钢结构制作厂消耗的钢材品种统计,目前我国钢管消耗量占钢结构产量的9%~10%。
按每年2000万吨钢结构产量计算,用于工程中的结构用钢管约为200万吨,远少于热轧H型钢,也远低于日本、美国和欧洲的用量,这些数据表明钢管在我国有着较大的发展空间。另外,强劲的海外需求支撑着我国无缝管的持续稳定出口,而国内钢厂也积极在东南亚、南美、中东、非洲等新市场开拓业务。2016年4月份钢材产量为8109万吨。4月份钢管产量为605万吨,占钢材总产量的45%。4月全国无缝管产量235万吨,环比减少84%同比增加8%。
4月全国累计生产无缝管875万吨。
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。进口无缝管的物理性能检验按合同规定的有关标准进行。
用途: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,产量多,主要用作输送流体的管道或结构零件。根据用途不同分三类供应:按化学成分和机械性能供应;按机械性能供应;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。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。
种类: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。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。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。按专门用途分,有锅炉管、地质管、石油管等。
无缝管按GB/T8162-87规定: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。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。这些缺陷应完全掉,后不得使壁厚和外径超过负偏差。钢管的两端应切成直角,并毛刺。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。冷拔或冷轧精密无缝钢管《表面质量》参照GB3639-83。
工艺流程:管坯——检验——剥皮——检验——加热——穿孔——酸洗——修磨——润滑风干——焊头——冷拔——固溶处理——酸洗——酸洗钝化——检验——冷轧——去油——切头——风干——内抛光——外抛光——检验——标识——成品包装。制造工艺:热轧、冷拔、热扩。按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。
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。
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无缝管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。全生产无缝管的共计有110多个的1850多个公司下的5100多个生产厂,其中生产石油管的有44个的170多个公司下的260多个厂。
不锈钢无缝管的特点:其一、该产品的壁厚越厚,它就越具有经济性和实用性,壁厚越薄,它的加工成本就会大幅度的上升;其次、该产品的工艺决定它的局限性能,一般无缝钢管精度低:壁厚不均匀、管内外表光亮度低、定尺成本高,且内外表还有麻点、黑点不易去除;其三、它的检测及整形必须离线处理。因此它在高压、度、机械结构用材方面体现了它的优越性。
不锈钢管的种类:接轧制方法分热轧、热挤压和冷拔(轧)不锈钢管。按不锈钢金相组织不同分半铁素体半马氏体系不锈钢管、马氏体不锈钢管、奥氏体系不锈钢管、奥氏体-铁素铁系不锈钢管等。
不锈钢管规格及外观质量:按GB14975-94《不锈钢无缝钢管》规定,钢管通常长度(不定尺)热轧钢管1.5~10m,热挤压钢管等于和大于1m。冷拔(轧)钢管壁厚0.5~1.0mm者,1.0~7m;壁厚大于1.0mm者,1.5~8m。热轧(热挤压)钢管的直径54~480mm共45种;壁厚4.5~45mm共36种。冷拔(轧)钢管的直径6~200mm共65种;壁厚0.5~21mm共39种。
钢管内外表面不得有裂缝、折叠、龟裂、裂纹、轧折、离层和结疤缺陷存在,这些缺陷应完全掉(供机械加工用管除外),后不得使壁厚和外径超过负偏差。凡不超过允许负偏差的其他轻微表面缺陷可不。直道允许深度。热轧、热挤压钢管、直径小于和等于140mm的不大于公称壁厚的5%,大深度不大于0.5mm;冷拔(轧)钢管不大于公称壁厚的4%,大深度不大于0.3mm。钢管两端应切成直角,并毛刺。
不锈钢无缝管的制造工艺: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。轧制无缝管的原料是圆管坯,圆管胚要经过切割机的切割加工成长度约为1米的坯料,并经传送带送到熔炉内加热。钢坯被送入熔炉内加热,温度大约为1200摄氏度。燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性的问题。
圆管坯出炉后要经过压力穿孔机进行穿空:一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机,这种穿孔机生产效率高,产品质量好,穿孔扩径量大,可穿多种钢种。穿孔后,圆管坯就先后被三辊斜轧、连轧或挤压。挤压后要脱管定径。定径机通过锥形钻头高速旋转入钢胚打孔,形成钢管。钢管内径由定径机钻头的外径长度来确定。钢管经定径后,进入冷却塔中,通过喷水冷却,钢管经冷却后,就要被矫直。
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。冷拔(轧)无缝钢管的轧制方法较热轧(挤压无缝钢管)复杂。它们的生产工艺流程前三步基本相同。不同之处从第四个步骤开始,圆管坯经打空后,要打头,退火。退火后要用专门的酸性液体进行酸洗。
酸洗后,涂油。然后紧接着是经过多道次冷拔(冷轧)再坯管,专门的热处理。热处理后,就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机(或水压实验)进行内部探伤。若钢管内部有裂纹,气泡等问题,将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后,用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。
结构用无缝管(GB/T8162-2008)是用于一般结构和机械结构的无缝管。流体输送用无缝管(GB/T8163-2008)是用于输送水、油、气等流体的一般无缝管。低中压锅炉用无缝管(GB3087-2008)是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔(轧)无缝管。
高压锅炉用无缝管(GB5310-2008)是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝管。化肥设备用高压无缝管(GB6479-2000)是适用于工作温度为-40~400℃、工作压力为10~30Ma的化工设备和管道的优质碳素结构钢和合金钢无缝管。
石油裂化用无缝管(GB9948-2006)是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝管。地质钻探用钢管(YB235-70)是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管,按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等。金刚石岩芯钻探用无缝管(GB3423-82)是用于金刚石岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝管。石油钻探管(YB528-65)是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝管。
10.船舶用碳钢无缝管(GB5312-85)是制造船舶I级耐压管系、Ⅱ级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝管。碳素钢无缝管管壁工作温度不超过450℃,合金钢无缝管管壁工作温度超过450℃。汽车半轴套管用无缝管(GB3088-82)是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝管。
柴油机用高压油管(GB3093-86)是制造柴油机喷射系统高压管用的冷拔无缝管。液压和气动缸筒用精密内径无缝管(GB8713-88)是制造液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝管。冷拔或冷轧精密无缝管(GB3639-83)是用于机械结构、液压设备的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝管。选用精密无缝管制造机械结构或液压设备等。
结构用不锈钢无缝管(GB/T14975-2002)是广泛用于化工、石油、轻纺、、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝管。流体输送用不锈钢无缝管(GB/T14976-2002)是用于输送流体的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝管。
异型无缝管是除了圆管以外的其他截面形状的无缝管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝管(代号为D)、不等壁厚异型无缝管(代号为BD)、变直径异型无缝管(代号为BJ)。异型无缝管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。低温管道用无缝钢管(GB/T18984-2003)是用于-45℃~-195℃级低温压力容器管道以及低温热交换器管道用无缝钢管
一般用无缝管是用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。低中压锅炉用无缝管:用于制造各种低中压锅炉、过热蒸汽管、沸水管、水冷壁管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管等。
用优质碳素结构钢热轧或冷轧(拨)无缝管。主要用10、20号钢制造,除保证化学成分和机械性能外要做水压试验,卷边、扩口、压扁等试验。热轧以热轧状态交货、冷轧(拨)以热处理状态交货。无缝管理论计重方式:无缝管理论计算公式:(外径–壁厚 )×壁厚 ×0.02466= 无缝管每米的重量{公斤}
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