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螺旋钢管、直缝钢管、无缝钢管的比较(转载)

日期:2022-11-27
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原地址王红涛

直缝焊管的生产工艺相对简单,主要生产工艺有高频焊接直缝钢管和埋弧焊直缝钢管,生产效率高,成本低,发展快。 螺旋焊管的强度一般高于直缝焊管。主要生产工艺为埋弧焊。螺旋钢管可以用相同宽度的坯料生产不同直径的焊管,也可以用窄坯料生产大直径的焊管。但与长度相同的直缝管相比,焊缝长度增加30~100%,生产速度较低。因此,小直径焊管多采用直缝焊,大直径焊管多采用螺旋焊。 丁字焊接技术将用于行业内生产大口径直缝钢管,即将短直缝钢管连接成满足工程要求的长度,丁字焊接直缝钢管缺陷的概率也大大提高。此外,丁字焊缝处的焊接残余应力较大,焊缝金属往往处于三向应力状态,增加了裂纹的可能性。

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焊接工艺 就焊接工艺而言,螺旋焊管与直缝钢管的焊接方法相同,但直缝焊管不可避免地会有大量的丁字焊缝,因此焊接缺陷的概率也大大提高。此外,丁字焊缝处的焊接残余应力较大,焊缝金属往往处于三向应力状态,增加了裂纹的可能性。 此外,根据埋弧焊的工艺规定,每个焊缝都应有引弧和熄弧,但每个直缝焊管在焊接环缝时不能满足这一条件,因此熄弧处可能存在更多的焊接缺陷。强度特点 当管道承受内压时,管壁上通常会产生径向应力δ和轴向应力δ。焊缝处合成应力δ,其中,α螺旋角为螺旋焊管焊缝。 螺旋焊缝的螺旋角一般为度,因此螺旋焊缝的合成应力是直缝焊管的主要应力。与直缝焊管壁厚相比,同一管径的螺旋焊管在相同的工作压力下可以减小。 根据以上特点: 螺旋焊管爆破时,由于焊缝的正应力和合成应力较小,爆破口一般不起源于螺旋焊缝,其安全性高于直缝焊管。 当螺旋焊缝附近存在平行缺陷时,由于螺旋焊缝受力小,膨胀的风险不如直接焊缝大。 由于径向应力是钢管上存在的最大应力,焊缝在垂直应力方向上承受最大载荷。也就是说,直缝承受的载荷最大,环焊缝承受的载荷最小,螺旋缝介于两者之间。静压爆破强度 螺旋焊管与直缝焊管的屈服压力与爆破压力测量值和理论值基本一致,偏差接近。但螺旋焊管低于直缝焊管,无论是屈服压力还是爆破压力。爆破试验还表明,螺旋焊管爆破口的环向变形率明显大于直缝焊管。结果表明,螺旋焊管的塑性变形能力优于直缝焊管,爆破口一般仅限于一个螺距,这是由于螺旋焊缝对裂纹扩展的强烈约束。 ?韧性和疲劳强度 大口径、高强度的管道发展趋势。随着钢管直径的增加和钢级的增加,韧性断裂尖的稳定扩展趋势越大。根据美国相关研究机构的试验,虽然螺旋焊管与直缝焊管相同,但其冲击韧性较高。 由于输送量的变化,钢管在实际操作过程中承受随机交变载荷。了解钢管的低循环疲劳强度对判断管道的使用寿命具有重要意义。 根据测量结果,螺旋焊管的疲劳强度与无缝管和电阻焊管相同。试验数据与无缝管和电阻管分布在同一区域,高于一般埋弧直缝焊管。

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