特高壓鋼管塔直縫焊管技術(shù)要求

特高壓鋼管塔直縫焊管技術(shù)要求第1頁/共80頁一、鋼管塔用直縫焊管技術(shù)標準的演變第2頁/共80頁直縫焊管定義定義：直縫焊管是指以鋼帶或鋼板為原料，采用高頻電阻焊（不填充焊絲）或電弧焊（填充焊絲）工藝生產(chǎn)的具有縱向焊縫的鋼管，因其焊縫為一平行于鋼管母線的直線而得名。由于電弧焊中以埋弧焊生產(chǎn)效率最高，因而主要是埋弧焊管。第3頁/共80頁直縫焊管分類按生產(chǎn)工藝按截面形狀按用途按行業(yè)應(yīng)用高頻焊管電弧焊管等徑管變徑管圓形焊管矩形焊管多邊形焊管鍋爐管流體管油氣輸送管結(jié)構(gòu)管機械用管石油化工業(yè)、機械行業(yè)電力工業(yè)建筑行業(yè)自來水業(yè)第4頁/共80頁直縫焊管標準用途廣泛，標準眾多。國家標準：GB/T3091《低壓流體輸送用焊接鋼管》GB/T9711-2011《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》GB/T28413《鍋爐和熱交換器用焊接鋼管》GB/T13793《直縫電焊鋼管》《結(jié)構(gòu)用直縫埋弧焊接鋼管》行業(yè)標準：YB/T4112《結(jié)構(gòu)用高強度耐侯焊接鋼管》Q/CNPC108《X80鋼直縫埋弧焊管技術(shù)條件》國網(wǎng)公司標準：輸電線路鋼管塔直縫焊管第5頁/共80頁直縫焊管標準差異對原材料（鋼板/鋼帶）的要求不同：化學(xué)成分、供貨狀態(tài)、表面質(zhì)量、無損檢測方面。鋼管制造技術(shù)要求不同：制造工藝、銑邊要求、成型要求、焊接、熱處理要求、機械擴徑要求等方面。檢驗要求不同：檢測方法(無損檢測、水壓試驗)、檢測頻次、依據(jù)的檢驗標準、要求的性能指標等。其中無損檢測中，采用在線超聲檢測、在線射線檢測、離線超聲或射線檢測或表面探傷、在線渦流檢測等要求也不同。產(chǎn)品尺寸偏差要求不同：主要是根據(jù)焊管的用途、后加工特點等，對鋼管尺寸偏差有不同的要求。第6頁/共80頁鋼管塔用直縫焊管技術(shù)標準的演變2008年針對皖電東送工程鋼管塔加工需要，開始對鋼管塔用直縫焊管生產(chǎn)供貨進行調(diào)研，在此基礎(chǔ)上編制了針對該工程的《直縫焊管采購技術(shù)條件》；2009年，在推廣應(yīng)用鋼管塔科技項目中，由國網(wǎng)公司基建部牽頭，組織編制了Q/GDW384-2009《輸電線路鋼管塔加工技術(shù)規(guī)程》，在其附錄A中提出了《輸電線路鋼管塔直縫焊管技術(shù)條件》；2011年，皖電東送工程開工建設(shè)，結(jié)合工程應(yīng)用情況，對原《直縫焊管采購技術(shù)條件》進行了修訂，形成了《皖電東送工程特高壓輸電工程鋼管塔用直縫焊管采購技術(shù)條件》；第7頁/共80頁鋼管塔用直縫焊管標準的演變2012年12月，結(jié)合近3年多的應(yīng)用，特別是皖電東送工程直縫焊管生產(chǎn)供貨經(jīng)驗，對皖電東送用直縫焊管采購技術(shù)條件再次進行修改，形成了《特高壓輸電線路鋼管塔用直縫焊管采購技術(shù)條件》；2013年，國家電網(wǎng)公司根據(jù)發(fā)展需要，在2013年國網(wǎng)公司企業(yè)標準制修訂計劃中，將《輸電線路鋼管塔用直縫焊管》列入，目前該標準已經(jīng)完成初稿編制，6月份，將把征求意見稿發(fā)有關(guān)單位，歡迎各位對征求意見稿提出修改意見。本次宣貫主要介紹《特高壓輸電線路鋼管塔用直縫焊管采購技術(shù)條件》，目前該規(guī)范是浙福線鋼管塔用直縫焊管的技術(shù)標準。第8頁/共80頁二、特高壓鋼管塔用直縫焊管供應(yīng)商

技術(shù)資格條件第9頁/共80頁浙北～福州特高壓鐵塔對原材料要求鐵塔招標文件技術(shù)規(guī)范要求：在招標文件附件中提出了：《特高壓鋼管塔用關(guān)鍵原材料供應(yīng)商技術(shù)資格條件》《大規(guī)格角鋼供應(yīng)商技術(shù)資格條件》《特高壓鋼管塔用關(guān)鍵原材料采購技術(shù)條件》受控的鐵塔關(guān)鍵原材料：帶頸法蘭、塔腳法蘭大規(guī)格角鋼直縫焊管8.8級高強螺栓焊接材料第10頁/共80頁直縫焊管供應(yīng)商技術(shù)資格條件要求基本要求技術(shù)條件要求生產(chǎn)設(shè)備要求檢驗設(shè)備要求人員要求工藝要求售后服務(wù)要求直縫焊管供應(yīng)商第11頁/共80頁基本要求輸電線路鋼管塔直縫焊管供應(yīng)商要求1.具有獨立的法人資格。2.應(yīng)通過ISO9000質(zhì)量管理體系認證并有完善的生產(chǎn)質(zhì)量保證體系，宜具有國家特種設(shè)備制造許可證或CE證書。3.高頻焊管供應(yīng)商應(yīng)具備年產(chǎn)8萬噸及以上的生產(chǎn)能力；埋弧焊管供應(yīng)商應(yīng)具備年產(chǎn)3萬噸及以上的生產(chǎn)能力。4.至少應(yīng)有3000平米的庫房或堆放場地。5.近3年在大型建筑鋼結(jié)構(gòu)、石油天然氣管道、輸電鐵塔或變電構(gòu)支架方面的業(yè)績：高頻直縫焊管供應(yīng)商不低于12萬噸，埋弧焊管不低于6萬噸。第12頁/共80頁生產(chǎn)設(shè)備要求具備開卷機、活套儲料器、矯平機在線板探設(shè)備銑邊機或刨邊機（鋼材厚度大于10mm時需要）成型機、高頻焊接機、中頻熱處理機組及冷卻段（生產(chǎn)Q420及以上材質(zhì)時必須具備）內(nèi)外毛刺清理設(shè)備定徑及精整設(shè)備、矯直設(shè)備飛鋸、平頭倒棱及坡口加工設(shè)備焊縫自動超聲波檢測設(shè)備或自動電磁超聲或自動渦流探傷設(shè)備(渦流探傷設(shè)備僅限應(yīng)用于ERW219及以下生產(chǎn)線)離線自動或手工超聲檢測設(shè)備等高頻管輸電線路鋼管塔直縫焊管供應(yīng)商要求第13頁/共80頁生產(chǎn)設(shè)備要求具備在線板探設(shè)備或?qū)Ｓ冒宀某暡z測設(shè)備、銑邊機或刨邊機、成型機、預(yù)焊機、埋弧內(nèi)焊設(shè)備、埋弧外焊設(shè)備、擴徑設(shè)備、精整圓設(shè)備、矯直設(shè)備、自動或手工焊縫超聲波檢測設(shè)備、平頭倒棱及坡口加工設(shè)備等，宜有焊縫自動射線或自動超聲波檢測設(shè)備。埋弧管輸電線路鋼管塔直縫焊管供應(yīng)商要求第14頁/共80頁技術(shù)條件要求檢驗設(shè)備具備萬能試驗機、沖擊試驗機（應(yīng)配備低溫槽、缺口投影儀），高頻焊管供應(yīng)商還應(yīng)有壓扁試驗機?；瘜W(xué)元素分析儀或數(shù)字式直讀光譜儀等化學(xué)分析儀器，能夠分析C、Si、Mn、P、S、V、Ti、Nb、Mo等元素。具備金相顯微鏡，能夠進行顯微組織分析。相關(guān)檢測、試驗設(shè)備狀態(tài)良好，計量合格，在有效期內(nèi)使用。第15頁/共80頁技術(shù)條件要求人員從事焊接作業(yè)的人員應(yīng)經(jīng)專門的培訓(xùn)考核，取得資格證書。從事無損檢測、力學(xué)和理化檢測的人員應(yīng)具有國家有關(guān)部門頒發(fā)的資格證書，且每項目持證人員數(shù)不少于2人，無損檢測項目至少2人具備Ⅱ級（中級）及以上資格。無損檢測人員應(yīng)按生產(chǎn)線配置，定人定崗管理。關(guān)注：薄壁管焊縫超聲波檢驗人員第16頁/共80頁番禺珠江鋼管公司6人浙江金洲3人北京君誠3人葫蘆島鋼管公司3人上海中油天寶2人參與薄壁管焊縫超聲波檢驗人員考核的管廠無薄壁管焊縫超聲波檢驗人員的管廠江蘇玉龍、徐州光環(huán)華油鋼管、武鋼漢口軋鋼上海金沛、德龍鋼管杭州重型鋼管山東泰豐第17頁/共80頁技術(shù)條件要求工藝嚴格按照《特高壓輸電線路工程鋼管塔用直縫焊管采購技術(shù)條件》及相關(guān)標準進行生產(chǎn)。具有完善的各工序作業(yè)指導(dǎo)書，各關(guān)鍵崗位有鋼管生產(chǎn)工藝卡。焊接工藝評定齊全，能夠覆蓋相應(yīng)產(chǎn)品的材質(zhì)、規(guī)格范圍。第18頁/共80頁有專門的售后服務(wù)流程、組織機構(gòu)和人員。有質(zhì)量異議時，能夠在24小時內(nèi)響應(yīng)，48小時內(nèi)到現(xiàn)場進行服務(wù)。能夠按照業(yè)主要求整理生產(chǎn)及檢驗記錄、報告，按要求歸檔。售后服務(wù)第19頁/共80頁（三）

特高壓鋼管塔直縫焊管采購技術(shù)條件

技術(shù)要點第20頁/共80頁（1）規(guī)格、定尺多，同規(guī)格產(chǎn)品需用數(shù)量少，影響鋼管生產(chǎn)與發(fā)貨效率。（2）管塔加工用材需求與鋼管生產(chǎn)相矛盾，制管企業(yè)一般按規(guī)格順序進行生產(chǎn)，而塔廠需全規(guī)格產(chǎn)品到貨才能完成一基塔的加工。（3）當(dāng)塔型調(diào)整或塔廠放樣、加工失誤需調(diào)整供貨需求時，補產(chǎn)周期長，調(diào)貨難度大，因補貨量少，有些管廠甚至不愿生產(chǎn)。（4）管塔加工中，要進行鋼管-法蘭自動對接焊、鋼管開槽等加工工序，并要適應(yīng)數(shù)字化、自動化加工要求，對鋼管用鋼板/鋼帶有特殊要求，橢圓度、直線度、端面偏斜要求高。鋼管塔直縫焊管生產(chǎn)供貨特點：第21頁/共80頁1適用范圍適用于高頻電阻焊和埋弧焊工藝制造的直縫焊管。公稱外徑小于或等于426mm的直縫焊管宜采用高頻電阻焊工藝生產(chǎn)；公稱外徑大于或等于508mm的直縫焊管宜采用埋弧焊工藝生產(chǎn)；公稱外徑為426mm～508mm的直縫焊管可以既可采用高頻焊工藝生產(chǎn)，也可采用埋弧焊工藝生產(chǎn)，由制管廠確定。輸電線路鋼管塔直縫焊管技術(shù)要點第22頁/共80頁（1）高頻焊管的生產(chǎn)第23頁/共80頁高頻焊管采用鋼帶（卷板）為原材料，采用生產(chǎn)線連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)成本較低。由于直縫焊管用途、規(guī)格不同、對產(chǎn)品技術(shù)要求不同（制造工藝、檢驗要求、性能指標），生產(chǎn)效率有較大差別，生產(chǎn)速度達15m/min～40m/min。目前高頻直縫焊管直徑范圍為φ14mm～φ610mm，壁厚1.0mm～23.8mm。在材質(zhì)方面，高頻焊管屈服強度一般在450MPa以下。（1）高頻焊管的生產(chǎn)由于受到卷板寬度和生產(chǎn)設(shè)備的限制，目前國內(nèi)市場產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、供應(yīng)充足的直縫高頻焊管規(guī)格在Φ508mm及以下，壁厚范圍為3.0mm-20mm。更高鋼級、更大規(guī)格的直縫焊管一般采用電弧焊工藝生產(chǎn)。高頻焊采用排輥式成型，且生產(chǎn)線有完整的定徑、矯直、整圓等設(shè)備，鋼管在圓度、直線度及焊接質(zhì)量方面比較穩(wěn)定。在生產(chǎn)線配置方面，不同生產(chǎn)廠配置略有不同，主要是板材探傷、板邊加工、毛刺清理、熱處理、無損檢測、矯直等設(shè)備的配置不同及成品檢驗要求不同，造成不同廠家產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本有較大差異。第24頁/共80頁（2）埋弧焊管的生產(chǎn)第25頁/共80頁直縫埋弧焊管一般采用單張定尺鋼板為原料，采用UOE或JCOE工藝，通過埋弧焊工藝或埋弧焊與其他焊接工藝組合焊接生產(chǎn)。特點是生產(chǎn)速度較快（與其他電弧焊管相比），產(chǎn)品質(zhì)量高，應(yīng)力分布均勻，產(chǎn)品規(guī)格范圍大，靈活性高，尤其是能夠生產(chǎn)高頻焊接機組不能生產(chǎn)的大直徑、高強度直縫焊管。但其生產(chǎn)效率低于高頻焊管，生產(chǎn)成本高于高頻焊管。近年來，隨著國內(nèi)國際長輸管線鋼管的發(fā)展，大規(guī)格、高強度直縫埋弧焊管也獲得了快速發(fā)展，在高鋼級管線鋼管開發(fā)中，在不到10年的時間里，天然氣長輸管道鋼級從X70發(fā)展到X80，甚至已試制成功X120級JCOE直縫埋弧焊管，趕上了國際先進水平。（2）埋弧焊管的生產(chǎn)目前，我國產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、供應(yīng)充足的直縫埋弧焊管規(guī)格范圍為Φ426mm～Φ1829mm，壁厚范圍8mm～44.5mm。在設(shè)備配置方面，專業(yè)管廠設(shè)備比較完善，采用刨邊或銑邊的機械加工方式進行板邊加工；在成型方面，除采用JCOE成型、UOE成型技術(shù)外，部分廠家采用了更先進的漸進式（PFP）成型技術(shù)、輥彎成型（RBE）技術(shù)；焊接方面，采用氬氣保護或CO2氣體保護的自動預(yù)焊機及專用的多絲（4絲及5絲）內(nèi)、外埋弧焊設(shè)備；擴徑方面，均采用全長機械擴徑，若采用動力缸形成控制系統(tǒng)，還可實現(xiàn)多種擴徑模式，并實現(xiàn)擴徑率的精確控制。檢驗方面，除對板材進行在線探傷外，在焊后進行在線射線+超聲探傷+水壓試驗，擴徑后進行二次在線或離線射線+超聲探傷，國外還采用了激光精確測徑控制技術(shù)。第26頁/共80頁機組由單機自動化向全線數(shù)字化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展。數(shù)字化、信息化技術(shù)不僅用于制管設(shè)備的運行控制，也用于成型、焊接過程的有限元分析、三維應(yīng)力場的動態(tài)模擬、組織性能預(yù)測、焊接熱影響區(qū)控制預(yù)測技術(shù)等。直縫焊管發(fā)展方向第27頁/共80頁塔廠制管與專業(yè)管廠的差距塔廠附屬管廠無論在技術(shù)裝備、檢測手段、檢測能力、生產(chǎn)經(jīng)驗方面與專業(yè)管廠相比均有較大差距，主要表現(xiàn)在：（1）多數(shù)塔廠沒有配備鋼板銑邊或刨邊設(shè)備，采用火焰切割或等離子切割下料方式，影響焊接質(zhì)量。（2）無在線板探或?qū)Ｓ玫陌逄皆O(shè)備，僅對焊縫進行一次離線手工超聲波探傷，直接轉(zhuǎn)序進行管塔加工，無鋼管的入廠復(fù)檢環(huán)節(jié)。（3）多數(shù)塔廠采用折彎機+合縫焊機的方式進行直縫焊管的生產(chǎn)，焊接設(shè)備多為單絲焊接；同時缺少定徑和精整圓設(shè)備，影響生產(chǎn)效率和鋼管精度。（4）缺少機械擴徑設(shè)備，影響鋼管整圓精度和殘余應(yīng)力的去除。第28頁/共80頁第29頁/共80頁第30頁/共80頁輸電線路鋼管塔用直縫焊管材質(zhì)、規(guī)格數(shù)量材質(zhì)規(guī)格數(shù)量直徑范圍,mm厚度范圍，mm徑厚比Q23522種管徑，每種管徑2個厚度φ74～φ4803～8/Q34534種管徑，每種管徑1-2個厚度φ89～φ9654～22≯55Q42024種管徑，每種管徑2個厚度φ219～φ9655～24≯50Q46022種管徑，每種管徑2個厚度φ273～φ9656～25≯45第31頁/共80頁2.焊管用鋼板/鋼帶要求“6個關(guān)注”；采購合同必須注明的特殊要求；為什么？第32頁/共80頁2.焊管用鋼板/鋼帶要求6個關(guān)注關(guān)注含Mn量要求：Q345級、Q420級、Q460級鋼的Mn含量應(yīng)不低于1.0%；關(guān)注合金元素要求：Q420級、Q460級鋼要求加入一種或多種細化晶粒的元素,其中，V、Nb、Ti的最低含量應(yīng)分別不低于0.020%、0.015%、0.020%。關(guān)注冶煉工藝：應(yīng)采用電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉，Q420、Q460鋼應(yīng)采用爐外精煉。關(guān)注供貨狀態(tài)：以熱軋狀態(tài)交貨。制管廠若采用非熱軋狀態(tài)供貨的鋼板或鋼帶，制管廠除應(yīng)進行相應(yīng)焊接方法的工藝評定外，并須經(jīng)業(yè)主同意。關(guān)注厚度偏差：厚度偏差還應(yīng)滿足鋼管成型后的厚度偏差要求。關(guān)注入廠檢驗：制管廠應(yīng)按照質(zhì)量證明書的內(nèi)容進行入廠檢驗，經(jīng)確認合格后，方可使用（若未超聲，應(yīng)進行板邊超聲檢驗）第33頁/共80頁鋼板/鋼帶標準；含Mn量要求，合金元素要求；冶煉工藝要求，Q420、Q460鋼應(yīng)采用爐外精煉；供貨狀態(tài)要求；厚度偏差要求；性能要求：拉伸、沖擊、彎曲；焊接修補要求:不允許補焊。2.焊管用鋼板/鋼帶要求合同特殊要求第34頁/共80頁因此，在采購鋼管塔直縫焊管用鋼板/鋼帶時須在合同中明確執(zhí)行的標準外，還應(yīng)對交貨狀態(tài)、性能要求、厚度偏差與焊接修補等提出明確要求。尤其是按照GB/T3274采購時，厚度偏差選擇，單軋鋼板應(yīng)選用B類偏差供貨；鋼帶按普通精度供貨時，僅適用于厚度6mm以下；按較高精度供貨時，適用于厚度10mm以下；厚度超過10mm時，應(yīng)在合同中提出特殊要求。（1）鋼板/鋼帶標準的選擇第35頁/共80頁（2）Mn含量及供貨狀態(tài)的影響輸電線路鋼管塔直縫焊管用鋼板/鋼帶在制管、后期管塔加工中不僅要進行焊接，還要經(jīng)歷熱切割、熱矯直等熱加工過程，GB/T1591指出，對TMCP鋼進行580℃以上加熱，會引起材料性能的改變，從而對非熱軋狀態(tài)供貨的鋼材性能造成影響。此外，按照GB50661《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》的要求，控軋控冷鋼、調(diào)質(zhì)鋼與其他供貨狀態(tài)的鋼材焊接工藝評定結(jié)果不得互相替代。為此，鋼管塔直縫焊管用鋼板/鋼帶均選擇熱軋狀態(tài)交貨，并對Q235B之外的材質(zhì)Mn含量進行了規(guī)定。否則，無論制管廠、塔廠均需進行焊接工藝評定，還須經(jīng)業(yè)主同意。第36頁/共80頁3.鋼板/鋼帶下料要求下料方法：宜采用機械切割（冷切割、熱切割）。采用冷剪切方法下料時的限制：依據(jù)材質(zhì)允許的最低剪切溫度；限制的最大厚度（10mm以上時，剪切邊應(yīng)銑邊或刨邊）；采用熱切割時（火焰或等離子），成型前應(yīng)將過熱區(qū)清除。

尺寸及偏差：下料寬度與公差應(yīng)滿足鋼管成型后的管徑偏差要求

第37頁/共80頁3.鋼板/鋼帶下料要求允許剪切的最低溫度鋼材牌號允許的最低剪切溫度，℃Q235-5Q3450Q4205Q4605第38頁/共80頁高頻管的熱處理：Q420、Q460級直縫高頻焊管焊后應(yīng)對焊縫區(qū)域進行正火熱處理。埋弧管的機械擴徑：直縫埋弧焊管焊后應(yīng)進行機械擴徑。4.熱處理與機械擴徑第39頁/共80頁（1）關(guān)于高頻管的熱處理Q420、Q460級直縫高頻焊管焊后必須進行正火熱處理；Q235、Q345級沒有規(guī)定熱處理，并不是不要求熱處理；制管廠要評估不進行熱處理所帶來的產(chǎn)品質(zhì)量（主要是組織和性能方面）不穩(wěn)定的風(fēng)險及供貨過程的退貨風(fēng)險；塔廠要評估產(chǎn)品的使用風(fēng)險。第40頁/共80頁某制管廠試驗情況試驗條件：材質(zhì)Q235B直徑φ159mm,厚度5mm采用高頻焊接工藝進行了在正火狀態(tài)下與不進行熱處理兩種狀態(tài)下接頭的金相組織及性能試驗對比。第41頁/共80頁宏觀金相組織對比：熱處理：焊縫熔合線表現(xiàn)為一細線，焊縫兩旁是寬度約15mm的正火區(qū)。未熱處理：焊縫區(qū)呈腰鼓型，熔合線寬度約3mm第42頁/共80頁熱處理狀態(tài)500X焊縫組織

200X焊縫組織組織為F+P，晶粒度為8級微觀金相組織對比：第43頁/共80頁500X焊縫組織

200X焊縫組織組織為F+P，晶粒度為6級未熱處理狀態(tài)第44頁/共80頁焊接接頭沖擊試驗：試驗溫度20℃，試樣尺寸5×10×55mm。試驗結(jié)果：熱處理：30J/35J/38J，平均為34J。未熱處理：15J/20J/12J，平均為16J。性能試驗對比：第45頁/共80頁河北建筑工程學(xué)院朱春華等人研究、分析了影響SM41B（相當(dāng)于20鋼）中小直徑厚壁高頻焊管（φ89×8mm）質(zhì)量的因素，認為：焊接技術(shù)，2008年第2期第46頁/共80頁可見，通過正火處理盡管接頭抗拉強度有所降低，但屈服強度、斷后伸長率均有所提高，綜合性能得以改善。第47頁/共80頁蘭州理工大學(xué)何世權(quán)等人進行了高頻焊管焊接過程中三維應(yīng)力場的模擬，指出：在高頻焊管生產(chǎn)過程中，清除因高頻焊接造成的焊管殘余應(yīng)力是一項重要的工作；通過對高頻管焊接應(yīng)力場有限元模擬，得出了直徑φ219×6mm的Q235B高頻焊管在某時刻的等效應(yīng)力云圖，顯示出應(yīng)力值為85MPa～209MPa，存在于焊縫附近的很小區(qū)域。第48頁/共80頁天津大學(xué)劉維研究了高頻焊管焊接接頭的斷裂行為和殘余應(yīng)力分布，指出：碩士論文，2007年第49頁/共80頁殘余應(yīng)力測試：進行了殘余應(yīng)力測試和有限元分析第50頁/共80頁結(jié)論：結(jié)合上述討論，直縫焊管焊后焊縫區(qū)域不進行熱處理，接頭區(qū)域的組織和性能是不穩(wěn)定的，并有一定的殘余應(yīng)力存在。熱處理后可有效改善高頻焊縫的脆性組織，并細化晶粒，改善焊接接頭的屈服強度、塑性和韌性。熱處理可以改善高頻管焊縫附近的應(yīng)力分布，降低應(yīng)力峰值。第51頁/共80頁（2）關(guān)于埋弧管的機械擴徑機械擴徑的作用：降低制管過程中形成的殘余應(yīng)力；提高鋼管幾何尺寸精度和強度。

第52頁/共80頁機械擴徑對殘余應(yīng)力的影響：

天津大學(xué)劉倩等人測試了X70大口徑直縫埋弧焊管的殘余應(yīng)力分布。分析認為，周向殘余應(yīng)力峰值取決于制管成型工藝，軸向殘余應(yīng)力峰值取決于焊接工藝。擴徑前，周向應(yīng)力峰值出現(xiàn)在焊縫相對的管壁上（外壁為拉應(yīng)力，內(nèi)壁為壓應(yīng)力），軸向殘余應(yīng)力出現(xiàn)于焊縫（焊縫部位為拉應(yīng)力），且焊縫附近應(yīng)力梯度很大。擴徑后，無論周向、軸向殘余應(yīng)力分布均趨于平緩，殘余應(yīng)力峰值大幅下降，其中周向殘余拉應(yīng)力降低約75%，焊趾處的軸向拉伸殘余應(yīng)力峰值降低約77%。第53頁/共80頁測試時應(yīng)變片粘貼位置見圖1，測得擴徑前后周向、軸向上的殘余應(yīng)力分布見圖證明：機械擴徑對降低直縫埋弧焊管的殘余應(yīng)力有明顯的削峰作用，其去應(yīng)力效果與焊管的規(guī)格、強度、擴徑率有關(guān)。證明機械擴徑是降低和控制直縫埋弧管中殘余應(yīng)力的有效方法。

第54頁/共80頁機械擴徑對鋼管幾何尺寸精度的影響廣東工業(yè)大學(xué)肖曙紅開展了管線直縫焊管機械擴徑機影響因素的研究，認為：擴脹成形過程分為彈性變形為主的整圓、塑性變形為主的擴脹成形和卸載回彈3個階段。第55頁/共80頁但是，成型工藝與擴徑工藝對對埋弧焊管的去應(yīng)力效果和鋼管尺寸精度有一定影響：擴徑時扇形塊數(shù)量增加，扇形角減小，等效殘余應(yīng)力最大值呈下降趨勢，分布均勻性得以改善，但當(dāng)扇形塊數(shù)量大于或等于8時，對應(yīng)力均勻性的影響不大；擴徑時軸向重疊系數(shù)不同，會在鋼管表面造成凸起或凹陷，從而形成“竹節(jié)紋”，影響表面鋼管質(zhì)量。成型時，JCOE管平均周向殘余應(yīng)力是UOE管2.6倍，殘余應(yīng)力分布均勻性較UOE管差；峰值拉應(yīng)力是UOE管的1.8倍，出現(xiàn)在焊縫外壁。因此，制管廠應(yīng)嚴格控制成型與擴徑工藝，尤其是機械擴徑時，應(yīng)嚴格控制擴徑率在1.0%左右，選擇扇形塊數(shù)量為8的模具，并采用零重疊或小的正向重疊擴徑工藝。第56頁/共80頁無特殊說明時，直縫焊管采用雙端平端供貨，塔廠如有坡口加工要求時，在合同中明確。鋼管端面偏斜度要求：5.修端序號鋼管外徑Dmm允許偏差Pmm1D≤1001.02D＞1001.5應(yīng)在合同中明確坡口型式和尺寸！第57頁/共80頁焊接缺陷的修補：高頻電阻焊管不允許補焊。埋弧焊管的修補受以下條件限制：（1）每根管修補不多于3處，每處補焊最小長度50mm，總的補焊長度不得超過管長的10%。在距離管端200mm內(nèi)不允許補焊。補焊焊縫應(yīng)修磨，修磨后焊縫高度應(yīng)與原焊縫一致。同一位置修補次數(shù)不得超過2次。（2）修補可以采用焊條電弧焊或CO2氣體保護焊方法進行。修補后按GB/T11345進行超聲波檢測,BⅢ級合格。6.焊接修補接頭：不允許有環(huán)向連接焊縫接頭。第58頁/共80頁批次組成：直縫焊管應(yīng)按批進行檢驗和驗收，同一牌號、相同爐號的鋼板（或鋼帶），制造的同一規(guī)格的直縫焊管組成一個批次。每批鋼管的數(shù)量應(yīng)不超過如下規(guī)定：

≤168mm……200根

D＞168mm～325mm……100根

D＞325mm…………50根制管廠若采用鋼板/鋼帶的爐批號作為鋼管的的批號時，應(yīng)在原批號后加后綴，以區(qū)分鋼管的規(guī)格。7.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗第59頁/共80頁7.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢驗項目（管廠）尺寸，外形：100%表面質(zhì)量：100%化學(xué)成分：每批一個拉伸試驗：每批4個（管體、接頭各2個）沖擊試驗：每批9個（管體、接頭焊縫、熱影響區(qū)各3個）壓扁試驗：每批1個彎曲試驗：每批2個（管體、接頭各1個）焊縫無損檢測：100%第60頁/共80頁尺寸、外形、重量及允許偏差：

外徑及橢圓度；

厚度；

彎曲度；

長度；

重量。外徑偏差:焊管外徑允許偏差為±0.5%D（D為公稱外徑），管端200mm范圍最大允許偏差不超±1.0mm。鋼管外徑使用測徑卷尺，用周長法測量。距管端200mm范圍內(nèi)鋼管的橢圓度（即同一截面上最大外徑與最小外徑之差與公稱外徑的比值）應(yīng)不大于0.6%，其余部分橢圓度應(yīng)不大于1.2%。7.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗直縫焊管的外形尺寸應(yīng)采用符合精度要求的量具逐根進行測量。第61頁/共80頁厚度偏差：管體壁厚允許偏差-0.3mm～+1.0mm。壁厚在管體上測量，檢測兩個截面的厚度，每個截面測量3點，取平均值做為管體壁厚。要求任一測點厚度均應(yīng)滿足要求。壁厚采用測厚儀或壁厚千分尺測量。彎曲度：當(dāng)直縫焊管壁厚小于或等于15mm時，局部彎曲度不大于1.5mm/m；壁厚大于15mm時，局部彎曲度不大于2.0mm/m。當(dāng)直縫焊管長度大于8000mm時，總彎曲度不大于L/1500；當(dāng)鋼管長度小于或等于8000mm時，總彎曲度不大于L/1500，且不大于5mm。（L為鋼管長度）。7.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗第62頁/共80頁管子直線度、橢圓度對焊接的影響1、影響焊槍到坡口的距離；2、影響對坡口的加工：短軸無坡口，長軸無鈍邊直線度偏差造成焊縫偏斜第63頁/共80頁長度偏差：鋼管的長度允許偏差為0mm～+50mm，如用戶有特殊要求可協(xié)商確定，并在合同中注明。重量及其允許偏差：鋼管按理論重量交貨，

實際重量與理論重量的允許偏差為＋10%～－6%。7.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗但是，還應(yīng)注意明確實際到貨理論重量的計算方法——數(shù)值修約第64頁/共80頁7.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗表面質(zhì)量：表面缺陷；毛刺或余高。直縫焊管的表面質(zhì)量應(yīng)采用符合精度要求的量具及輔助工具逐根進行檢查和測量。注意高頻焊管清毛刺的質(zhì)量（內(nèi)毛刺，外毛刺高度要求不同，盡量不要出現(xiàn)內(nèi)部刮槽）第65頁/共80頁拉伸試驗要求執(zhí)行標準：管體：GB/T228.1，接頭GB/T2651結(jié)果要求：管體、焊接接頭的所有拉伸試樣均合格。要求焊接接頭的抗拉強度不得低于母材規(guī)定值的下限，試樣的斷裂位置不做具體要求。特例：公稱外徑不大于114mm的鋼管，不測定屈服強度。焊接接頭可不測定屈服強度、斷后伸長率。7.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗第66頁/共80頁沖擊試驗要求執(zhí)行標準：管體：GB/T269，接頭GB/T2650沖擊試驗溫度:B級鋼為20℃，C級鋼為0℃結(jié)果要求：每組3個試樣中允許其中1個試樣的值低于規(guī)定值，但應(yīng)不低于規(guī)定值的70%。當(dāng)采用小沖擊試樣時，應(yīng)在報告中注明，其中，7.5mm試樣、5mm試樣的沖擊吸收能量，分別為規(guī)定值的75%、50%，盡量取較大試樣。特例：鋼管厚度小于或等于10mm時，可采用小沖擊試樣，但應(yīng)在報告中注明。厚度小于或等于5mm時，不要求進行沖擊試驗。7.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗第67頁/共80頁彎曲試驗要求執(zhí)行標準：管體：GB/T232，接頭GB/T2653彎軸直徑：管體Q235為鋼管壁厚的1倍，Q345及以上材質(zhì)為鋼管壁厚的2倍；焊接接頭為鋼管壁厚的8倍；彎曲角度：180°左右結(jié)果要求：試樣不應(yīng)出現(xiàn)以下任一情況：（1）完全斷裂。（2）焊縫上出現(xiàn)長度大于3mm的裂紋或裂縫。（3）在母材、熱影響區(qū)或熔合線上出現(xiàn)長度大于3mm而深度大于規(guī)定壁厚12.5%的裂紋或裂縫。說明：僅限于埋弧焊管。如果試樣的斷裂或裂紋是由于缺陷或缺欠引起的，該試樣可以作廢，另取新試樣代替。7.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗第68頁/共80頁壓扁試驗要求執(zhí)行標準：GB/T246試驗時，焊縫與施力方向成90°；結(jié)果要求：當(dāng)兩壓平板間距離為鋼管公稱外徑的的2/3時，焊縫處應(yīng)不出現(xiàn)裂紋；當(dāng)兩壓平板間距離為鋼管公稱外徑的1/3時，焊縫以外的其他部位應(yīng)不出現(xiàn)裂紋。說明：僅限于高頻焊管。7.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗第69頁/共80頁↓壓扁試驗↑取樣位置關(guān)注取樣位置關(guān)注制樣方法關(guān)注試樣精度第70頁/共80頁7.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗無損檢測：在線自動射線，手工射線檢測；在線自動超聲，手工超聲檢測；在線自動渦流檢測（僅限于厚度5mm及以下）。直縫焊管的縱向焊縫應(yīng)進行全長無損檢測可以三選其一第71頁/共80頁無損檢測流程在線自動RTSY/T6423.1R1級合格手工RT有盲區(qū)或疑問RT:GB/T3323BⅢ級合格手工UT