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一般的无缝钢管的生产工艺可以分为冷拔与热轧两种,冷轧无缝钢管的生产流程一般要比热轧要复杂,管坯首先要进行三辊连轧,后要进行定径测试,如果表面没有响应裂纹后圆管要经过割机进行切割,切割成长度约一米的坯料。 钢材力学性能是保证钢材终使用性能(机械性能)的重要指标,它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中,根据不同的使用要求,规定了拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率)以及硬度、韧性指标,还有用户要求的高、低温性能等。 ①抗拉强度(σb)试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的力(Fb),除以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的能力。②屈服点(σs)具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。 若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2(MPa)。上屈服点(σsu):试样发生屈服而力下降前的应力;下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的应力。屈服点的计算公式为:式中:Fs--试样拉伸过程中屈服力(恒定),N()So--试样原始横截面积,mm2。
石油专用管的用途和类别
石油专用管主要用于油、气井的钻探及油、气的输送。它包括石油钻管、石油套管、抽油管。石油钻管主要用于连接钻铤和钻头并传递钻井动力。石油套管主要用于钻井过程中和完井后对井壁的支撑,以保证钻井过程的进行和完井后整个油井的正常运行。抽油管主要将油井底部的油、气输送到地面。
石油套管是维持油井运行的生命线。由于地质条件不同,井下受力状态复杂,拉、压、弯、扭应力综合作用作用于管体,这对套管本身的质量提出了较高的要求。一旦套管本身由于某种原因而损坏,可能导致整口井的减产,甚至报废。
按钢材本身的强度套管可分为不同钢级,即J55、K55、N80、L80、C90、T95、P110、Q125、V150等。井况、井深不同,采用的钢级也不同。在腐蚀环境下还要求套管本身具有抗腐蚀性能。在地质条件复杂的地方还要求套管具有抗挤毁性能。
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无缝钢管具有中空截面,大量用作输送流体的管道,如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时,重量较轻,是一种经济截面钢材,广泛用于制造结构件和机械零件,如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等用钢管制造环形零件,可提高材料利用率,简化制造工序,节约材料和加工工时,已广泛用钢管来制造。 冷拔无缝钢管生产流程:管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油→多道次冷拔→坯管→热处理→矫直→水压试验→标记→入库。冷拔无缝钢管的轧制方法较热轧复杂,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。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进行内部探伤,若钢管内部有裂纹,气泡等量问题同样会被挑出来。 从外表看:冷拔无缝钢管长度一般要短于热轧无缝钢管。
管坯被送入熔炉内加热至大约为1200摄氏度。加热管坯燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性的问题,管坯出炉后要经过穿孔机进行穿孔。 一般较常见的穿孔机是锥形辊穿钢管孔机,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,管坯就先后被三辊斜轧、连轧。挤压后要脱管进行定径。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。 钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机进行内部探伤,若钢管内部有裂纹,气泡等问题,将被探测出。钢管经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。 2.冷拨无缝钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外,还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。冷轧以热处理状态交货。