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    螺旋鋼管、直縫鋼管和無縫鋼管之間的不同與比較

    作者:淄博順盈鋼管制造有限公司 瀏覽: 發表時間:2022-04-27 15:17:24

    直縫焊管的生產工藝相對簡單。主要生產工藝包括高頻直縫焊接鋼管和埋弧焊直縫焊接鋼管。直縫焊管生產效率高,成本低,發展迅速。螺旋焊管的強度一般高于直縫焊管。主要生產工藝為埋弧焊。螺旋鋼管可以用相同寬度的毛坯生產不同管徑的焊管,也可以用較窄的毛坯生產較大管徑的焊管。但與同等長度的直縫管相比,焊縫長度增加了30~100%,生產速度較低。因此,小直徑焊管多采用直縫焊接,大直徑焊管多采用螺旋焊接。本行業生產大口徑直縫鋼管時,采用T型焊接工藝,即短直縫鋼管對接連接,長度滿足本工程需要。t型直縫鋼管的缺陷概率也大大提高。此外,t型焊縫處的焊接殘余應力較大,焊縫金屬往往處于三維應力狀態,這增加了裂紋的可能性。


    焊接技術

    在焊接工藝方面,螺旋焊管的焊接方法與直縫鋼管相同,但直縫焊管不可避免地會有大量的t型焊縫,因此焊接缺陷的概率大大提高。此外,t型焊縫處的焊接殘余應力較大,焊縫金屬往往處于三維應力狀態,這增加了裂紋的可能性。

    此外,根據埋弧焊的工藝規定,每條焊縫應有引弧處和熄弧處,但每條直縫焊管在焊接環縫時不能滿足這一條件,因此在熄弧處可能存在更多的焊接缺陷。

    強度特性

    管道承受內壓時,管壁上通常產生兩種主要應力,即徑向應力δ和軸向應力δ。焊縫處的綜合應力δ,其中α是螺旋焊管焊縫的螺旋角。

    螺旋焊管焊縫的螺旋角一般為度,因此螺旋焊縫處的綜合應力是直縫焊管的主要應力。在相同的工作壓力下,同直徑螺旋焊管的壁厚比直縫焊管的壁厚小。

    根據上述特點:

    螺旋焊管爆破時,由于焊縫的法向應力和綜合應力相對較小,爆破孔一般不來源于螺旋焊縫,其安全性高于直縫焊管。

    當螺旋焊縫附近存在平行缺陷時,由于螺旋焊縫的應力較小,膨脹風險不如直縫焊縫大。

    由于徑向應力是鋼管上存在的一個較大的應力,焊縫在垂直應力方向上承受的載荷最大。即直縫承受的載荷較大,環焊縫承受的載荷最小,螺旋縫介于兩者之間。

    靜態爆破強度

    通過相關對比試驗,驗證了螺旋焊管和縱向焊管的屈服壓力與爆破壓力的實測值和理論值基本一致,偏差很小。然而,螺旋焊管的屈服壓力和爆破壓力均低于直縫焊管。爆破試驗還表明,螺旋焊管爆破口的周向變形率明顯高于直縫焊管。結果表明,螺旋焊管的塑性變形能力優于直縫焊管,且由于螺旋焊縫對裂紋擴展的強烈抑制作用,爆破開口一般限制在一個節距內。

    韌性和疲勞強度

    管道的發展趨勢是大口徑、高強度。隨著鋼管直徑的增加和鋼種的提高,韌性斷裂尖端穩定擴展的趨勢更大。根據美國相關研究機構的試驗,雖然螺旋焊管和縱向焊管處于同一水平,但螺旋焊管具有較高的沖擊韌性。


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