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焊接工艺:
从焊接工艺而言,螺旋焊管与直缝钢管的焊接方法一致,但直缝焊管不可避免地会有很多的丁字焊缝,因此存在焊接缺陷的机率也大大提高,而且丁字焊缝处的焊接残余应力较大,焊缝金属往往处于三向应力状态,增加了产生裂纹的可能性。
而且,根据埋弧焊的工艺规定,每条焊缝均应有引弧处和熄弧处,但每根直缝焊管在焊接环缝时,无法达到该条件,由此在熄弧处可能有较多的焊接缺陷。
强度特点:
管子在承受内压时,通常在管壁上产生两种主要应力,即径向应力δ和轴向应力δ。焊缝处合成应力δ,其中,α为螺旋焊管焊缝的螺旋角。
螺旋焊管焊缝的螺旋角一般为度,因此螺旋焊缝处合成应力是直缝焊管主应力的。在相同工作压力下,同一管径的螺旋焊管比直缝焊管壁厚可减小。
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机械扩径埋弧焊直缝钢管变形过程
根据钢管机械扩径过程的不同阶段,整个变形过程可以分为以弹性变形为主的整圆,塑性变形为主的扩胀变形和卸载回弹3个主要阶段。
1、整圆:钢管在扩径前经过成形、焊接等多道工序,其截面形状大多为近似椭圆,还存在一定的直线段和棱角。整圆就是将钢管截面由近似椭圆变成圆。
管壁在扩径头作用下,发生弯曲变形,随着扩径头的不断径向扩胀,椭圆长轴不断缩短,短轴不断伸长,最终扩径头与钢管内壁完全贴合。这个阶段钢管的变形主要为弹性变形,只有形状变化。
2、扩胀变形:钢管在扩径头作用下,直径不断扩大,管壁不断减薄。开始时,钢管处于弹性变形阶段,当管体的应力达到管材屈服强度时,钢管便进入塑性变形阶段,发生变形。
3、卸载回弹:扩径头回撤,钢管变形有一定的弹性回复。
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21世纪是我国输气管道建设的高峰期,管道运输已经成为现代运输体系的一个重要组成部分,作为现代管线工业技术进步的重要标志,大直径、高输送压力、长距离输送已经成为管线工业发展的总趋势。石油和天然气作为一种主要能源在 经济建设中发挥着重要的作用,随着石油天然气需求量的增加,管道的输送压力的增大,管线钢管向着大直径、大厚壁和高强度方向发展。国内 进的JCOE埋弧焊大直径直缝钢管(SAWL)生产线为高等级、高品质的管线用管生产创造了一定的条件。虽然国外允许螺旋缝焊管用于油气输送管线,但有严格的技术条件,且强化了无损检测。在我国,螺旋缝焊管输送管线技术已达到很高水平,但由于存在上述不足,螺旋缝焊管将面临严峻的市场考验,在重要交通枢纽、地质条件复杂、人口稠密地区以及海洋方面,仍然要用直缝埋弧焊管。
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