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無縫鋼管的質(zhì)量要求

一）無縫鋼管

1．用途：無縫鋼管是一種經(jīng)濟(jì)斷面鋼材，在國民經(jīng)濟(jì)中具有很重要的地位，廣泛應(yīng)用于石油、化工、鍋爐、電站、船舶、機械制造、汽車、航空、航天、能源、地質(zhì)、建筑及軍工等各個部門。

2．分類

①按斷面形狀分：圓形斷面管、異形斷面管

②按材質(zhì)分：碳素鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、復(fù)合管

③按連接方式分：螺紋連接管、焊接管

④按生產(chǎn)方式：熱軋（擠、頂、擴(kuò)）管、冷軋（拔）管

⑤按用途分：鍋爐管、油井管、管線管、結(jié)構(gòu)管、化肥管 ……

3．生產(chǎn)工序

①熱軋無縫鋼管主要生產(chǎn)工序（△主要檢驗工序）：

管坯準(zhǔn)備及檢查△→管坯加熱→穿孔→軋管→鋼管再加熱→定（減）徑→熱處理△→成品管矯直→精整→檢驗△(無損、理化、臺檢) →入庫

②冷軋（拔）無縫鋼管主要生產(chǎn)工序：

坯料準(zhǔn)備→酸洗潤滑→冷軋（拔）→熱處理→矯直→精整→檢驗

4．質(zhì)量要求

①鋼的化學(xué)成分：鋼的化學(xué)成分是影響無縫鋼管性能最主要的因素之一，也是制定軋管工藝參數(shù)和鋼管熱處理工藝參數(shù)的主要依據(jù)。

a. 合金元素：有意加入，根據(jù)用途

b. 殘余元素：煉鋼帶入，適當(dāng)控制

c. 有害元素：嚴(yán)格控制（As、Sn、Sb、Bi、Pb），氣體（N、H、O）

爐外精煉或電渣重熔：提高鋼中化學(xué)成分的均勻性和鋼的純凈度，減少管坯中的非金屬夾雜物并改善其分布形態(tài)。

②鋼管幾何尺寸精度和外形

a. 鋼管外徑精度：取決于定（減）徑方法、設(shè)備運轉(zhuǎn)情況、工藝制度等。

外徑允許偏差 δ=（D-Di）/Di ×100% D： 最大或最小外徑mm

Di：名義外徑mm

b. 鋼管壁厚精度：與管坯的加熱質(zhì)量，各變形工序的工藝設(shè)計參數(shù)和調(diào)整參數(shù)，工具質(zhì)量及其潤滑質(zhì)量等有關(guān)

壁厚允許偏差： ρ=（S-Si）/Si×100% S：橫截面上最大或最小壁厚

Si：名義壁厚mm

C．鋼管橢圓度：表示鋼管的不圓程度。

d. 鋼管長度：正常長度、定（倍）尺長度、長度允許偏差

e. 鋼管彎曲度：表示鋼管的彎度：每米鋼管長度的彎曲度、鋼管全長的彎曲度

f. 鋼管端面切斜度：表示鋼管端面與鋼管橫截面的傾斜程度

g. 鋼管端面坡口角度和鈍邊

5．鋼管表面質(zhì)量：表面光潔要求

a. 危險性缺陷：裂紋、內(nèi)折、外折、軋破、離層、結(jié)疤、拉凹、凸包等。

b. 一般性缺陷：麻坑、青線、劃傷、碰傷、輕微的內(nèi)、外直道、輥印等。

產(chǎn)生原因：

① 由于管坯的表面缺陷或內(nèi)部缺陷所帶來的。

② 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的，如軋制工藝參數(shù)設(shè)計不正確，模具表面不光滑，潤滑條件不好，孔型設(shè)計及調(diào)整不合理。

③ 管坯（鋼管）在加熱軋制，熱處理以及矯直過程中，如果因為加熱溫度控制不當(dāng)，變形不均勻，加熱冷卻速度不合理或矯直變形量太大而產(chǎn)生過大的殘余應(yīng)力，那么也有可能導(dǎo)致鋼管產(chǎn)生表面裂紋。

6．鋼管理化性能：常溫力學(xué)性能、高溫力學(xué)性能、低溫性能、抗腐蝕性能。鋼管的理化性能主要取決于鋼的化學(xué)成分，組織結(jié)構(gòu)和鋼的純凈度以及鋼管的熱處理方式等。

7．鋼管工藝性能：壓扁、擴(kuò)口、卷邊、彎曲、焊接等。

8．鋼管金相組織：低倍組織（宏觀）、高倍組織（微觀） M、B、P、F、A、S

9．鋼管特殊要求：合同附件、技術(shù)協(xié)議。

（二）無縫鋼管質(zhì)量檢驗方法：

1．化學(xué)成分分析：化學(xué)分析法、儀器分析法（紅外C—S儀、直讀光譜儀、zcP等）。

①紅外C—S儀：分析鐵合金，煉鋼原材料，鋼鐵中的C、S元素。

②直讀光譜儀：塊狀試樣中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi

③N—0儀：氣體含量分析N、O

2．鋼管幾何尺寸及外形檢查：

①鋼管壁厚檢查：千分尺、超聲測厚儀，兩端不少于8點并記錄。

②鋼管外徑、橢圓度檢查：卡規(guī)、游標(biāo)卡尺、環(huán)規(guī)，測出最大點、最小點。

③鋼管長度檢查：鋼卷尺、人工、自動測長。

④鋼管彎曲度檢查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、細(xì)線測每米彎曲度、全長彎曲度。

⑤鋼管端面坡口角度和鈍邊檢查：角尺、卡板。

3．鋼管表面質(zhì)量檢查：100%

①人工肉眼檢查：照明條件、標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)驗、標(biāo)識、鋼管轉(zhuǎn)動。

②無損探傷檢查：

a. 超聲波探傷UT：

對于各種材質(zhì)均勻的材料表面及內(nèi)部裂紋缺陷比較敏感。

標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 5777-1996 級別：C5級

b. 渦流探傷ET：（電磁感應(yīng)）

主要對點狀（孔洞形）缺陷敏感。 標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 7735-2004

級別：B級

c. 磁粉MT和漏磁探傷：

磁力探傷，適用于鐵磁性材料的表面和近表面缺陷的檢測。

標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 12606-1999 級別： C4級

d. 電磁超聲波探傷：

不需要耦合介質(zhì)，可以應(yīng)用于高溫高速，粗燥的鋼管表面探傷。

e. 滲透探傷：

熒光、著色、檢測鋼管表面缺陷。

4．鋼管理化性能檢驗：

①拉伸試驗：測應(yīng)力和變形，判定材料的強度（YS、TS）和塑性指標(biāo)（A、Z）

縱向，橫向試樣 管段、弧型、圓形試樣（￠10、￠12.5）

小口徑、薄壁 大口徑、厚壁 定標(biāo)距。

注：試樣斷后伸長率與試樣尺寸有關(guān) GB/T 1760

②沖擊試驗：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2

標(biāo)準(zhǔn)試樣10×10×55（mm） 非標(biāo)試樣5×10×55（mm）

③硬度試驗：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、維氏硬度HV等

④液壓試驗：試驗壓力、穩(wěn)壓時間、 p=2Sδ/D

5．鋼管工藝性能檢驗：

①壓扁試驗：圓形試樣 C形試樣（S/D>0.15） H=（1+2）S/（∝+S/D）

L=40～100mm 單位長度變形系數(shù)=0.07～0.08

②環(huán)拉試驗：L=15mm 無裂紋為合格

③擴(kuò)口和卷邊試驗：頂心錐度為30°、40°、60°

④彎曲試驗：可代替壓扁試驗（對大口徑管而言）

6．鋼管金相分析：

①高倍檢驗（微觀分析）：非金屬夾雜物100x GB/T 10561 晶粒度：級別、級差

組織：M、B、S、T、P、F、A-S

脫碳層：內(nèi)、外

A法評級：A類-硫化物 B類-氧化物 C類-硅酸鹽 D-球狀氧化 DS類

②低倍試驗（宏觀分析）：肉眼、放大鏡10x以下

a. 酸蝕檢驗法、b. 硫印檢驗法（管坯檢驗，顯示低培組織及缺陷，如疏松、偏析、皮下氣泡、翻皮、白點、夾雜物等。

c. 塔形發(fā)紋檢驗法：檢驗發(fā)紋數(shù)量、長度及分布。

（三）我國現(xiàn)行無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)：

1．現(xiàn)行無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)：共有47項 其中：GB 25 項 HB 3 項 特殊用途19項；基礎(chǔ) 2項 產(chǎn)品 45項

2．常用標(biāo)準(zhǔn)：① GB/T 2102-2006 鋼管的驗收、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書。

② GB/T 17395-1998 無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差。

③ GB/T5310-1995 高壓鍋爐用無縫鋼管。

④ GB/T 6479-2000 高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管。

⑤GB/T 18248-2000 氣瓶用無縫鋼管。

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