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不銹鋼材料

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我國直縫不銹鋼焊接管生產工藝的現狀及發展

來源:至德鋼業 日期:2021-04-14 16:56:32 人氣:870

 至德鋼業向您介紹了目前直縫不銹鋼焊接管生產工藝、直縫埋弧焊管新的用途及要求,分析了直縫不銹鋼焊接管在新領域的使用及其對焊管的要求,并針對此要求提出了新的直縫不銹鋼焊接管生產工藝。此工藝可確保焊管能滿足新領域的使用要求。隨著經濟的深入發展,我國海底石油、天然氣行業正高速發展并邁向更高的臺階,承載其主要輸送介質的直縫埋弧焊管也在高速發展。目前,國內直縫不銹鋼焊接管生產線(包括JCOE和UOE)已經達到26條,生產能力初顯過剩,其生產線的建設基本為重復建設,隨著能源的進一步開發,海底石油、天然氣的來源趨向更廣,容量更大,環境更惡劣,這就對輸送管道的要求更加嚴格;另外,我國高鐵、地鐵、機場等的高速發展也給直縫埋弧焊管創造了新的用武之地。這就要求對目前的直縫焊管生產工藝進一步優化補充。


一、直縫不銹鋼焊接管生產工藝現狀


 過去幾十年,直縫不銹鋼焊接管由于其相對于高頻焊管焊縫質量好,相對于螺旋焊管質量更有保證,作為陸上石油、天然氣的輸送載體得到了廣泛的應用,我國西氣東輸干線、支線大量采用直縫埋弧焊管,城市管網建設更是青睞直縫埋弧焊管,其生產工藝及設備也趨向成熟。


 1. 原材料(鋼板)入廠檢驗


  對于進廠后的鋼板,首先核查其質量證明書是否與訂貨合同、驗收標準相符,核查實物材質、規格、爐號、板號、重量、標志是否與合同、質量證明書一致;然后按批次對鋼板的幾何尺寸、外觀質量、理化性能進行檢驗;最后根據入廠檢驗結果,將合格的鋼板存放在合格原料存放區。


 2. 鋼板上料檢驗


  鋼板上料使用前需逐張進行幾何尺寸、外觀質量檢驗,并嚴格按照工藝文件的要求進行標記與記錄。此時,合格鋼板將進入生產線進行生產,不合格的鋼板將被退回到不合格原料存放區。


 3. 鋼板超聲波檢查


  對于上料使用的鋼板,在銑邊前逐張進行超聲波探傷檢驗。采用多通道、直探頭鋼板超聲波探傷儀器,對板頭、板尾150mm和板側邊50mm進行100%覆蓋掃查,探傷靈敏度可按相應技術條件和標準進行調整。


 4. 銑邊


  為保證鋼板的工作寬度,對鋼板的兩個邊同時進行焊接坡口的加工。加工時保證鋼板兩邊具有同樣的坡口形狀和尺寸,為確保焊接工序質量奠定良好的基礎。


 5. 預彎邊


  為更好地控制鋼板成型后的圓度,按照鋼管的曲率,對鋼板的兩個邊同時進行彎曲,可為隨后的成型、焊接和擴徑等工序打下良好的基礎。


  6. 成型


  采用多軸控制的智能化液壓成型,將彎邊后的鋼板壓制成O型管坯,確保鋼板在壓制過程中全長方向的平直度和送進步長均勻,從而保證管子的圓度和焊接邊的平行度。


  7. 預焊


  對成型后開口的鋼管進行預焊焊接。預焊方式采用焊縫全長連續預焊工藝,可實現無錯邊,確保預焊的質量,為內焊和外焊打下良好的基礎。


  8. 內外焊


  對預焊后的不銹鋼焊接管進行內、外精焊。采用多絲埋弧焊接方式,對鋼管內外坡口進行填充,使焊接質量得到充分保證。


  9. 擴徑前全焊縫超聲波自動探傷及管端焊縫超聲波探傷


  擴徑前進行100%全焊縫超聲波自動探傷和外焊焊縫外觀的目視檢查。采用多通道的斜探頭和直探頭探傷儀器,分別檢測焊縫及熱影響區的上部左右側縱向缺陷、下部左右側縱向缺陷、中部橫向缺陷和熱影響區分層缺陷。


 10. 擴徑前全焊縫X射線探傷及內焊縫工業電視檢查


   擴徑前進行100%全焊縫X射線探傷,采用單壁單影法逐根對鋼管進行檢查,達到管端無盲區。


 11. 鋼管補焊焊縫檢查


   對所有直縫不銹鋼焊接管補焊部位,100%進行超聲波手動探傷檢查和X射線拍片檢查。


 12. 機械擴徑


  采用步進遞送、油缸行程位置控制的方式,對鋼管的全長進行機械式擴徑。在保證不銹鋼焊接管內徑精度的同時,對鋼管全長進行矯直、整圓,提高鋼管尺寸精度,有效改善鋼管內應力的分布狀態。


  13. 理化取樣及管端焊縫磨削


  擴徑后,按一定的批次進行不銹鋼焊接管理化性能試驗樣品的提取,并送往理化實驗室進行理化性能的各項試驗。對取樣后的鋼管進行平頭處理,同時對管端焊縫的余高進行自動磨削。


  14. 水壓試驗


  按顧客的要求和工藝文件規定試驗壓力和保壓時間,100%對鋼管進行靜水壓試驗,自動采集水壓試驗數據并生成靜水壓試驗曲線,作為質量記錄保存。對水壓試驗后的鋼管在檢查臺架上進行滲漏檢查。


  15. 鋼管管端倒棱

 

  按顧客的要求和工藝文件規定幾何尺寸及精度,同時對直縫不銹鋼焊接管的兩個端面進行坡口加工,以滿足鋼管現場焊接的需要。


 16. 擴徑后全焊縫超聲波自動探傷及管端焊縫超聲波探傷


  擴徑后采用多通道探傷設備,針對擴徑后容易出現的缺陷進行100%全焊縫超聲波檢查。分別檢測焊縫的縱向缺陷、橫向缺陷和焊縫兩側熱影響區的分層缺陷。


  17. 磁粉探傷


  對管端200mm范圍內的焊縫和管端坡口進行磁粉探傷。


  18. 擴徑后X射線檢查


  擴徑后,采用靈敏度優于2%的X射線逐根對管端不小于300mm的焊縫區域進行拍片檢查,再一次確認管端焊縫的質量。


  19. 鋼管100%的外觀幾何尺寸和外觀質量檢查


  在以上檢驗項目全部合格、檢驗傳票核對無誤的前提下,對直縫不銹鋼焊接管的外觀幾何尺寸和外觀質量進行最終檢查。合格后的鋼管進入下一道工序,對于不合格的鋼管,標記出其缺陷位置與范圍并進行處理。同時,對合格鋼管逐根進行稱重、測長。


 20. 噴字和加裝管端保護器


  按顧客的要求和工藝文件規定的內容,在鋼管兩端進行標識噴印,同時加裝管端保護器,并捆扎鋼管管體保護繩。


  21. 收庫檢查


  逐根核對不銹鋼焊接管的標識內容、理化性能以及外觀和幾何尺寸等各種記錄,為鋼管進行最終的級別判定。


  22. 鋼管的存儲和發貨檢查


  按顧客的要求和鋼管儲運作業指導書規定的內容,對鋼管進行堆放。鋼管發運時,再一次逐根進行不銹鋼焊接管外觀質量檢查,并結合訂貨合同核查擬發貨鋼管材質、規格、長度、重量等是否正確。


 23. 理化性能試驗


  根據顧客要求可進行化學分析(直讀光譜儀)、硬度、宏觀微觀檢查及金相拍片、拉伸試驗、彎曲試驗、夏比沖擊試驗和DWTT試驗等。


二、直縫不銹鋼焊接管生產工藝流程


 隨著社會、科技的發展,直縫不銹鋼焊接管有了新的用途,同時對鋼管有了新的要求,如特殊材質的應用、焊縫質量的提高、內焊縫對輸送介質的影響的減小、鋼管抗外部的耐壓性的增強、鋼管的整體直線度和橢圓度的提高等等。因此,在原有生產工藝的基礎上增加一些新的工位以滿足這些特殊要求。新的生產工藝在預焊后增加精焊前預熱工序,在內焊后增加清根工序,在精焊后增加內焊縫全長打磨工序,在機械擴徑前后增加機械縮徑工序,如下頁圖1所示,圖中花紋邊框內容為新增加的工藝。新的生產工藝主要完成預熱、清根、內焊縫打磨、機械縮徑等工作。


 1. 預熱


  對于特殊材料,根據焊接工藝要求需加熱母材,從而保證焊接質量,因此在精焊前設置在線加熱工位。具體加熱措施可以采用火焰、高頻等,根據廠家要求對環境、投資等進行配置。


 2. 清根


  為了保證外焊縫與內焊縫融合的質量,在內焊完成后增加清根工位,將預焊、內焊另一面不平整的地方清掉,從而保證外焊縫的均勻一致。


 3. 內焊縫打磨


  有些輸送介質內焊縫余高對其輸送效果影響較大,需要將埋弧內焊縫打磨到與母材齊平,因此在內外焊后增加內焊縫打磨工位。


 4. 機械縮徑


  深海油氣開采輸送與陸上輸送相比,對不銹鋼焊接管的外部耐壓性要求大大提高,建筑用結構管相對于輸送管對鋼管的全長直線度、橢圓度要求也大大提高。針對這些要求增加縮徑工位,從鋼管外部向圓心方向、徑向壓制,可增加金屬的耐壓性,還可以局部壓下提高鋼管的直線度、橢圓度。


三、結論


  直縫不銹鋼焊接管新領域的發展及焊管新的生產工藝,確保了焊管能滿足新領域的使用要求。目前,籌備直縫埋弧焊管生產線的項目正在按照新的生產工藝來布置,其產品方向就是主要針對新領域。


本文標簽:不銹鋼焊接管 

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