网站首页  |  公司简介 产品展示  |  产品规格  |   新闻动态  |  生产车间  |  钢管价格  |  钢管知识  |  销售网络  |  人才招聘  | 应用案例  |  客户留言  |  联系我们
无缝管
结构管
流体管
低中压锅炉管
合金管
16Mn低合金管
液压支柱管
化肥设备用管
石油裂化管
高压锅炉管
板材
型材
工信部:2020年1-4月份钢铁行
为啥1-9月份电厂日耗下降 而下游
本钢北营炼钢厂多举措促高质量经济运
马钢股份公司国庆期间生产高效成绩亮
龙凤山铸业成为工业企业知识产权运用
独涨两日 “绝代双焦”意欲何为?西
更多>>
  钢管动态 当前位置:盛德物资 > 钢管动态
钢管实用知识
  发布人:盛德物资   时间:2010/7/14         

一、管材的分类
1、按生产方法分类
(1)无缝管——热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管
(2)焊管
(a)按工艺分——电弧焊管、电阻焊管(高频、低频)、气焊管、炉焊管
(b)按焊缝分——直缝焊管、螺旋焊管
2、按断面形状分类
(1)简单断面钢管——圆形钢管、方形钢管、椭圆形钢管、三角形钢管、六角形钢管、菱形钢管、八角形钢管、半圆形钢圆、其他
(2)复杂断面钢管——不等边六角形钢管、五瓣梅花形钢管、双凸形钢管、双凹形钢管、瓜子形钢管、圆锥形钢管、波纹形钢管、表壳钢管、其他
3、按壁厚分类——薄壁钢管、厚壁钢管
4、按用途分类——管道用钢管、热工设备用钢管、机械工业用钢管、石油、地质钻探用钢管、容器钢管、化学工业用钢管、特殊用途钢管、其他
二、无缝钢管
1、分类
无缝钢管因其制造工艺不同,又分为热轧(挤压)无缝钢管和冷拔(轧)无缝钢管两种。冷拔(轧)管又分为圆形管和异形管两种。无缝钢管,又因其用途不同而分为如下若干品种:
1.GB/T8162-1999(结构用无缝钢管)。主要用于一般结构和机械结构。其代表材质(牌号):碳素钢、20、45号钢;合金钢Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
2.GB/T8163-1999(输送流体用无缝钢管)。主要用于工程及大型设备上输送流体管道。代表材质(牌号)为20、Q345等。
3. GB3087-1999(低中压锅炉用无缝钢管)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)无缝钢管。代表材质为10、20号钢。
4. GB5310-1995(高压锅炉用无缝钢管)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钢管。代表材质为20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
5. GB1479-2000(高压化肥设备用无缝钢管)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钢管。代表材质为20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
6.GB9948-1988(石油裂化用无缝钢管)。主要用于石油冶炼厂的锅炉、热交换器及其输送流体管道。其代表材质为20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
7.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。
8.金刚石岩芯钻探用无缝钢管(GB3423-82)是用于金刚石岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝钢管。
9.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钢管。钢管分车丝和不车丝两种,车丝管用接头联结,不车丝管用对焊的方法与工具接头联结。
10.GB5312-1999(船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管)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钢管。碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过450℃,合金钢无缝钢管管壁工作温度超过450℃。代表材质为360、410、460钢级等。
11.汽车半轴套管用无缝钢管(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钢管。
12.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钢管。
13.液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管(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钢管。
14.冷拔或冷轧精密无缝钢管(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钢管。选用精密无缝钢管制造机械结构或液压设备等,可以大大节约机械加工工时,提高材料利用率,同时有利于提高产品质量。
15.结构用不锈钢无缝钢管(GB/T14975-1994)是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、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)无缝钢管。
16.流体输送用不锈钢无缝钢管(GB/T14976-1994)是用于输送流体的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝钢管。
17.异型无缝钢管是除了圆管以外的其他截面形状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管(代号为D)、不等壁厚异型无缝钢管(代号为BD)、变直径异型无缝钢管(代号为BJ)。异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比,异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数,有较大的抗弯抗扭能力,可以大大减轻结构重量,节约钢材。
8.GB18248-2000(气瓶用无缝钢管)。主要用于制作各种燃气、液压气瓶。其代表材质为37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
另外,还有GB/T17396-1998(液压支柱用热轧无缝钢管)、GB3093-1986(柴油机用高压无缝钢管)、GB/T3639-1983(冷拔或冷轧精密无缝钢管)、GB/T3094-1986(冷拔无缝钢管异形钢管)、GB/T8713-1988(液压和气动筒用精密内径无缝钢管)、GB13296-1991(锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管)、GB/T14975-1994(结构用不锈钢无缝钢管)、GB/T14976-1994(流体输送用不锈钢无缝钢管)GB/T5035-1993(汽车半轴套管用无缝钢管)、API SPEC5CT-1999(套管和油管规范)等。
2、制造工艺:
API 于 1926 年发布 APl5L 标准,最初只包括 A25 、 A 、 B 三种钢级,最小屈服值分别为 172 、 207 、 251MPa 。
API 于 1947 年发布 APl5LX 标准,该标准中增加了 X42 , X46 , X52 三种钢级,其最小屈服值分别为 289 、 317 、 358MPa 。
1966 年开始,先后发布了 X56 、 X60 、 X65 、 X70 四种钢级,其最小屈服值分别为 386 、 413 、 448 、 482MPa 。
1972 年 API 发布 U80 、 U100 标准,其最小屈服值分别为 551 、 691Mpa ,以后 API 又将 U80 、 U100 改为 X80 、 X100 。
粗略统计,全世界 2000 年以前 X70 用量在 40 %左右, X65 、 X60 均在 30 %左右徘徊,小口径成品油管线也有相当数量选用 X52 钢级,且多为 ERW 钢管。
关于 X80 钢级,国内、外议论很多,国际上曾对 X80 研制已耗巨额投资的钢铁巨头更是积极宣传 X80 ,甚至 X100 ,但时至今日 X80 只处于 " 试验段阶段,总长仅 400KM 左右。目前正在建设中的管线尚无采用 X80 钢级的,计划中或正在准备中兴建的管线尚无下定决心采用 X80 者,对此笔者曾与国外多家管道工程公司 ( 负责管道设计 ) 的技术人员交换过意见,大家看法基本相同,
大致可归纳如下:
1 、 X80 钢级随着操作压力的提高及准备工作的完善将来必定会得到发展;
2 、当前大石油业主不愿意首先选用 X80 大致出于以下原因:
(1) 某一种新钢级 ( 包括炼钢、轧制、制管 ) 由开始生产至熟练的生产要有一个不合格率由高至低的过程,用同样的检验手段其出厂的不合格率也会有一个由低至高的过程,首先采用者要承担此风险;
(2) 在现场焊接过程中,包括预热温度、层间温度、热入量等对新钢级要有一个探索过程,在此期间不合格率也有一个由高至低的过程,首先采用者更多地承担此风险;
(3) 采用 X80 后,现场使用的冷弯机、焊丝、环缝自动焊机、热弯头工艺等可能需要改变,重新购置或研制,从而增加了工程费用;
(4) 采用 X80 后,同样直径,当操作压力不够高的情况下,钢材强度等级的提高意味着厚度的减薄,亦即厚度直径比 (t / D) 的减小,这也就意味着管线刚性的降低。从事故分析及风险分析看,管线的第三方破坏通常占破坏原因的 40 %以上,而管线抵抗第三方破坏能力仅与 t / D 比有关而与强度等级无关。
从我国国情看,我国虽然经济近十多年迅速发展,但仍属发展中国家,笔者建议在采用 X80 问题上我们不做 " 第一个吃螃蟹 " 的人,采取 " 韬光养晦 " 的策略,这对业主单位有利对我国冶金行业也有利。

我国冶金行业在近十余年来为发展管道钢付出了极大的辛劳,取得可喜的业绩,目前正在全力攻关 X70 宽板 ( 做直缝埋弧焊焊管用 ) 并积极为能稳定 X70 热轧卷板的质量做努力,如当前决定大量采用 X80 钢级,因我国冶金业对此既无经验又无业绩而难与国外冶金行业竞争,笔者对我国冶金业不仅有深厚的感情,也深信我国冶金业的能力,但不宜操之过急,当然目前抽出少量的力量对 X80 进行探索还是必要的,但必须抓住主要矛盾。

二、关于金相组织
随着钢材等级的提高,冲击韧性的增加以及其它一些指标如 FATT 的降低等炼钢工艺及轧制工艺也相应的有所变化,最终金相组织形态也跟着变化,这是很自然的。然而作为业主单位 ( 买方 ) 有无必要在定货技术条款上对金相组织提出确定的要求,诸多管道专家有不同的看法。

管线钢按金相组织形态分类至今大致有以下四种:

1 、铁素体一珠光体钢:简称为 FP(Ferrite-Pearlite) ,基本成份为 C 、 Mn ,有时加少量 Nb 、 V ,一般 C 成份为 0.10-0.25 %, Mn 成份为 1.30-1.70 %,轧制工艺采用热轧及正火。X52 及以下各钢级均采用此种工艺,我国早期所建的管线,如四川的管线, " 东八三 " 所建的管线均属此种钢,当时一部分国内生产, " 东八三 " 所用的管道钢基本上是国外进口的。当采用更高钢级时,为提高强度需增 C ,但 C 增加使可焊性下降、 FATT 上升,故必须另找出路。
2 、少珠光体钢,这种钢通常将珠光体控制在 15 %以下,从化学成份上分有以下三种:
(1)Mn-Nb 钢
(2)Mn-V 钢
(3)Mn-V-Nb 钢
C 成份一般控制在 0 . 1 %以下,轧制工艺采用控轧,以上又称为 " 微合金控轧钢 " ,钢级中 X56 、 X60 、 X65 、 X70 钢可采用这种钢。
3 、针状铁素体钢 (Accicular Ferrite) 这种钢主要化学成份为 C 、 Mn 、 Nb 、 Mo ,采用控轧工艺,这种钢相对于前者包辛格效应小且减少偏析,多用于 X65 、 X70 钢级,根据报导国外有少量 X80 钢试制时也采用这种钢,其缺点为由于加 Mo 而 Mo 。的价格较贵,故成本偏高。
4 、超低炭贝氏体钢 (U1tra Low Carbon Bainite) 这种钢主要化学成分为 Mn 、 Nb 、 Mo 、 B 、 Ti ,采用控轧、控冷工艺,通常 C 含量小于 0.03 %,这是最新一代产品,其特点为不仅强度高且冲击韧性高、可焊性好、 FATT 值低,从发展看将来 X70 以及以后可能会较多采用的 X80 均会应用这种钢。由以上论述看出,对于 X70 ,少珠光体钢、针状铁素体钢、超低炭贝氏体钢均可采用。笔者意见对于某一种钢级而言,只要能满足业主单位所提出的管材的机械物理性能即可,不必限制冶金单位必须采用何种工艺。各冶金厂条件差别很大,各自有其特点和优势, " 条条大路通罗马 " ,对 X70 限制必须采用针状铁素体似无必要。笔者与许多国外管道设计专家交换意见,大家看法是一致的。

三、关于管型
目前在油气管道上常用的管型有螺旋埋弧焊管 (SSAW) 、直缝埋弧焊管 (LSAW) 、电阻焊管 (ERW) ,当直径较小时 ( 如直径为 152mm 或更小 ) 则选用无缝钢管。
我国早期由前苏联引进螺旋埋弧焊管技术,随着管道工业发展,在六十年末至七十年代我国的螺旋管厂迅速发展,至今大型螺旋钢管厂有五、六家,加上中小型及民营螺旋管厂总计有数十家。我国原油管线几乎全部采用螺旋钢管,气管线,如 " 西气东输 " 管线,一类地区选用螺旋钢管。
国外经济发达国家由七十年代末、八十年代初开始,用直缝埋弧焊管逐渐取代螺旋钢管,至今绝大多数八十年代到目前新投产的气管线几乎均采用直缝埋弧焊管。
螺旋钢管具有产生缺陷的概率高、内应力大、尺寸精度差等缺点,这是其被淘汰的主要原因 [1] 。螺旋焊管面临着两种命运,一为淘汰,二为改造。
据了解,欧洲及加拿大有着螺旋钢管厂改造非常成功的范例,主要方法有卷板两侧 ( 约 50mm 宽度范围内 ) 进行超声波探伤、同时两侧用铣边机加工出坡口,压边以及预精焊分开等等。我国管道专家黄志潜等曾多次就螺旋管改造问题赴国外考察,并做出详尽、精辟的论述,建议国内各螺旋管厂参照进行改造 [2] 。
上个世纪 (2000 年以前 ) 我国所建的长输管道绝大多数采用螺旋焊管,在笔者任中国石油天然气管道局总工程师的十五年间曾处理过大量的事故,其中相当大的部分为螺旋焊缝开裂。
前苏联曾大量采用螺旋埋弧焊管,据有关方面材料,前苏联管道事故率远高于欧美,且钢管缺陷造成事故的比例也远远高于欧美,苏联解体前数年曾由日本大量进口直缝埋弧焊管并建成若干直缝埋弧焊管工厂,但由资料上看有些是双焊缝的 [3][4] 。
2002 年笔者及一些国内专家与俄国 gasprom 专家闲谈时,他们意见,如现有的螺旋管质量不提高,输气管线应采用直缝埋弧焊管。
笔者建议,我们应采取 " 两条腿走路 " 的方针,一是积极改造现有螺旋管厂,笔者相信,现有螺旋管经认真改造后,不仅原油管线可大量采用,输气管线部分地区也可采用,这仍是大有前途的;二是大力发展我国直缝埋弧焊管制管业,采取 UOE 或 JCOE 均可。
ERW 钢管具有内外表面光洁、尺寸精度好、价格相对较低的优点,目前在国内、外已广泛采用。早期国产 ERW 钢管曾先后出现过两次较大事故,均因热处理偏离焊缝造成的,但这种事故是可以完全避免的。今后成品油管线相信会大量采用 ERW 钢管 [5] 。

四、关于钢管的韧性指标 [6] [7] [8]
钢管的韧性指标是与钢管的强度的指标一样,都是最重要的机械物理性能指标,韧性指标一般从三个方面提出要求。
1 、 FATT 指标
FATT 是 Fracture Appearance Transition Temperature 的简称,通常译为 " 韧脆转变温度 " 。 FATT 可分为三种:一种以 DWTT 试验为依据,用其剪切面积 (ShearArea) 为 80 %或 85 %所对应温度为转变温度,这种方法应用的最多,且剪切面积多取 80 %,另一种以夏比试验为依据,第三种以爆破试验为依据。
提出 FATT 要求是保证管线不发生脆性断裂,通常取 FATT 值为设计的管线可能产生的最低温度再减 10 ℃。 
2 、起裂韧性指标
钢管中的缺陷长度 2a( 或当量裂纹长度 ) 由于疲劳裂纹扩展、腐蚀裂纹扩展等诸多原因,会逐渐增长,当 2a 增长至临界裂纹长度 2ac 时,则发生 " 质变 " ,由稳定裂纹增长变成失稳扩展。以上 a 代表钢管中缺陷或当量缺陷长度的一半, ac 为临界裂纹长度的一半。
ac 的数值与钢管的韧性有关,冲击韧性越高, ac 值越大,所以冲击韧性也是材料对缺陷的 " 容忍程度 " 或 " 容忍能力 " 的一个指标。
管道工作者要求在管线整个服役期限内 ( 或管线整个寿命期内 )2a 达不到 2ac ,这样管线就不会发生失稳扩展,而稳定扩展只要达不到失稳扩展则是无害的,而且稳定扩展也是必定会产生的。 随着管线工作条件的不同,稳定扩展的速度也是不一样的,故起裂韧性指标也不尽相同。

版权所有:陕西盛德物资有限公司 联系人:周长志 张婷 关键词:12Cr1MoVG合金管|西安合金管|27SiMn合金管
电话:029-86724637 86724638 手机:15829931668 13992823719 地址:西安市东元路7号中储物流【石库】
兰州公司 电话:0931-2233319 2233329 手机:13609329661