对螺旋管破裂的研究
现在的钢管行业里,直缝管的断裂进一步研究的进行是非常多的,但是对螺旋焊缝钢管研究就非常的少,则会几年,国外也在开始做这方面的工作,但是又没有介绍到国内来。钢管厂就是以生产螺旋钢管为主要的。现在埋地的都是螺旋钢管,所以在螺旋钢管破裂这一问题是非常严重的。所以在国外,螺旋钢管破裂的研究的非常的少,最主要的可能有两个原因:一个是螺旋管岁直缝管的应用非常的少,特别是在断裂的研究上的重要气管线也是一样的;还有一个就是钢管破裂在研究上是非常难得,所以就常把直缝管研究的结果套用在螺旋钢管上。现在的螺旋钢管对破裂的研究还是刚刚起步。
螺旋钢管破裂的特点:按照钢管的不同方向来取试样,然后进行一下拉伸的试验和夏比的冲击试验;还有就是对于管线来说,最大的主应力就是环向的应力,而且最大的驱动开裂的方向一般都是沿轴向的。但是对直缝管来说,最大的驱动开裂的方向和最小的断裂的阻力是一致的;焊管的缺陷在原材料中是很难发现的,一般都是在焊缝或者就是热的影响区中,但是它俩的缺陷是和焊缝是一致的。直缝管的缺陷方向是为轴向的,而螺旋管中的缺陷是为斜的。
总的来说,螺旋钢管虽然拉伸的试样结果基本与取样的方向是没有关系的,但如果是夏比冲击的试验就喝取样的方向有着密切的联系;螺旋管和直缝管破裂的区别就是:对直缝管来说,破裂或者扩张的驱动方向和必定沿轴在相互的进行着。但是对螺旋管来说,破裂和扩张的最大驱动和最小阻力的方向是不一致的。
螺旋管开裂等劣性该如何避免
螺旋钢管产生应力腐蚀裂纹的时候,是在只有存在应力的时候发生的,这种应力可以是外加应力,或者是由于腐蚀产物的楔入引起的扩张应力,也可以是T过程中和焊接过程中 引入的残余应力。
氢滞后开裂和螺旋钢管应力腐蚀断裂是完全类似的,都是一种滞后破坏,并且和事件有关。由于应力腐蚀开裂是低应力脆性断裂,因此这也是石油管道以及其他石油化工设备中使用的螺旋钢管时效的普遍原因。石油化工行业中的最大隐患就是不可预见性应力腐蚀开裂发生,由于拉应力是产生应力腐蚀的重要条件,所以腐蚀介质和拉应力共存是发生应力腐蚀开裂的必要条件。特别是在核电站和石油化工等行业的设备中,残余拉应力往往叠加在工作力上,并且是引起腐蚀开裂的主要原因。残余拉应 力的主要来源是设备在焊接的焊接过程,虽然目前螺旋钢管工程为了消除残余应力,都会在焊接冷却后采用退火处理,但是这种做法既能产生比较大的残余应力,又浪费资源 ,而且残余应力产生的重要过程就是螺旋钢管的焊后冷却。
焊接后热处理不但能使金属的抗应力腐蚀性能提高,还能有效地降低残余应力,而且热处理的温度越高,残余应力 消除效果越好。这种方法是将螺旋钢管工件加热到一定温度之后进行焊接,并保温一段时间,再用保温棉对其进行缓慢冷却。螺旋钢管焊后热处理的加热温度越高,抗应力腐蚀能力就能够越明显地提高。
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.
(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规范。
(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,每批钢管头三根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。