无缝钢管生产讲稿(培训课)

1无缝钢管生产一、钢管的简述二、钢管的分类三、钢管的常用标准四、钢管的技术要求五、热轧钢管的生产简述六、钢管的表面质量缺陷简述七、钢管常用的数学知识一、钢管的简述1）钢管的定义无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。2）钢管的优点A）钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。B）用钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，如滚动轴承套圈、千斤顶套等，目前已广泛用钢管来制造。钢管还是各种常规武器不可缺少的材料，枪管、炮筒等都要钢管来制造。3）圆形钢管的优点钢管按横截面积形状的不同可分为圆管和异型管。由于在周长相等的条件下，圆面积最大，用圆形管可以输送更多的流体。此外，圆环截面在承受内部或外部径向压力时，受力较均匀，因此，绝大多数钢管是圆管。4）圆形钢管的缺点但是，圆管也有一定的局限性，如在受平面弯曲的条件下，圆管就不如方、矩形管抗弯强度大，一些农机具骨架、钢木家具等就常用方、矩形管。根据不同用途还需有其他截面形状的异型钢管。二、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、半圆形钢管其他2（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、其他三、钢管的常用标准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.GB/T5035-1993（汽车半轴套管用无缝钢管）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。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。9，APISPEC5CT-1999（套管和油管规范），主要用于石油的油管和套管，其代表材质为J55、K55、N80、C90、P110等。10.APISPEC7D（钻杆接头、钻铤），主要用于石油钻探用的。国内钢号为37CrMnMo、4145H、40Mn2。还有地质钻探用钢管（YB235-70）、石油钻探管（YB528-65）、GB5312-1999（船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管）、金刚石岩芯钻探用无缝钢管（GB3423-82）、柴油机用高压油管（GB3093-86）、液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管（GB8713-88）、冷拔或冷轧精密无缝钢管（GB3639-83）、结构用不锈钢无缝钢管（GB/T14975-1994）、流体输送用不锈钢无缝钢管（GB/T14976-1994）、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）、3GB/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）、等。其工艺流程简述：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.热轧（挤压无缝钢管）：圆管坯→检查→修磨→切断→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→再加热→定径（或减径）→冷却→矫直→切头、切尾、取样→检查修磨（或探伤）→包装→入库轧制无缝管的原料是圆管坯，圆管胚要经过切断设备加工成长度约为一定长度（按计划要求）的坯料，送到加热炉内加热，温度大约为１２００左右的摄氏度。燃料为煤气或天然气。炉内温度控制是关键性的问题.圆管坯出炉后要经过穿孔机进行穿孔。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机，这种穿孔机生产效率高，产品质量好，穿孔扩径量大，可穿多种钢种。穿孔后，圆管坯就先后被三辊斜轧、连轧或挤压。挤压后要脱管定减径。经定减径设备进行减径、定径。钢管上冷床进行冷却，就要被矫直。钢管经矫直后进行切头、切尾、取样。如需探伤，则涡流、超声进行内外探伤。若钢管内部有裂纹，气泡等问题，将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后，用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。２.冷拔（轧）无缝钢管：圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→磷化、皂化→多道次冷拔（冷轧）→退火→矫直→切头、切尾、取样→检查修磨（或探伤）→包装→入库冷拔（轧）无缝钢管的轧制方法较热轧（挤压无缝钢管）复杂。它们的生产工艺流程前三步基本相同。不同之处从第四个步骤开始，圆管坯经打头后，退火。退火后要用专门的酸性液体进行酸洗。酸洗后，磷化、皂化。然后紧接着是经过多道次冷拔（冷轧），专门的热处理。热处理后，就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机（或水压实验）进行内部探伤。若钢管内部有裂纹，气泡等问题，将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后，用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。四、钢管的技术要求根据材料使用的环境条件选择相应的钢管标准，按钢管标准中的技术要求进行生产和检验。1，钢种牌号常见的钢管牌号有碳结钢和低合金：10、20、35、45、Q435、16Mn合金钢：40—45Mn2、27SiMn、40—45MnB、20—50Cr、38CrSi、12—42CrMo、12CrMoV、12Cr1MoV、38CrMoAl、50CrVA、20CrMn、20—35CrMnSi、35CrMnSiA、20—30CrMnTi、412CrNi2（3、4）、15—40CrMnMo如有特殊要求，生产厂家与用户相互协商或一方自行确定钢中的成份进行试制。2，制造方法1）钢的制造方法根据材质要求，可选择相应的冶炼方法，目前主要有电炉（电渣重熔、感应加热炉）、转炉、平炉等冶炼方法，如航空航天用的钢管，要求夹杂物很少，必须用电渣重熔生产。2）管坯的制造方法根据钢管的质量标准要求，可选择相应的加工方法，如轧坯、锻坯、连铸坯。3）钢管的制造方法有热轧（挤压和扩）和冷拔（轧）无缝方法生产。3，尺寸、外形、重量1）尺寸公差外径和壁厚公差根据制造方法和外径大小进行制定不同的级别的公差，如GB/T8162—1999标准中热轧无缝钢管（以下单位均为毫米，mm），A）外径≥50普通级公差：±1%，高级公差：±0.75%。B）壁厚＞20普通级公差：±12.5%，高级公差：±10%。C）壁厚：≥4—20普通级公差：—12.5%，+15%；高级公差：±10%。如299X32的公差外径：普通级公差为296.01—301.99mm；高级公差为296.76—301.24mm。壁厚：普通级公差为28—36mm；高级公差为28.8—35.2mm。2）长度长度：、倍尺长度、范围长度和定尺长度。A）通常长度一般为3—12M。如用户有要求，则按用户要求进行生产。如无，则按生产标准中要求进行生产。B）倍尺长度则按用户的倍尺（如450mm的倍尺）来生产，考虑倍尺的切口余量。如用户有切口余量的要求，则按用户的要求进行生产。如无，则按生产标准中的要求进行生产。C）范围长度：按用户的要求进行组织生产（如7—8M）。D）定尺长度：按用户的要求进行组织生产（如7M定尺），长度允许偏差按相关标准执行。倍尺长度、范围长度和定尺长度均在通常长度范围内。3）弯曲度钢管的弯曲度是指每米的弯曲度。如GB/T8162—1999中壁厚＞30mm，弯曲度≯53.0mm/M。4）端头外形钢管的两端面应与钢管轴线垂直，切口线毛刺应予清除。5）表面质量表面质量：按照生产标准进行生产。但一般钢管质量要求：钢管的内外表面不得有裂纹、折叠、轧折、离层和结疤。这些缺陷必须完全清除，其清除处的实际壁厚不得不于壁厚所允许的最小值。深度不超过壁厚负偏差的其它缺陷允许存在。6）超声、涡流探伤根据标准和用户的要求，按相关的探伤标准进行探伤。7）检验规则A）钢管的质量检查、理化检验由生产厂的专业质检员、检验员进行。B）组批规则：生产、检验按批进行检查和验收。每批应由同一牌号、同一炉（罐）号、同一规格和同一热处理制度（炉次）的钢管组成。至于每批的根数见相应的标准。C）取样按生产标准中有关要求进行取样。D）检验项目：高倍、拉伸、低倍、冲击、脱碳、晶粒度等。E）复检和判定规则：参照GB/T2102的规定。F）检验和检查项目：参照生产标准中的有关要求。8）交货状态：交货状态有热轧状态、冷拔（轧）状态、热处理状态交货；按用户要求进行交货。9）交货重量：有实际过磅重量和理论重量两种。A）按用户要求进行交货。B）重量允许偏差满足合同要求的偏差。另还有按钢管的根数进行交货。10）包装、标志和质量证明书见GB/T2102中有关规定。五、热轧钢管的生产简述生产工艺流程：圆管坯→检查→修磨→切断→加热→穿孔→三辊斜轧→定径（或减径）→冷却→矫直→切头、切尾、取样→检查修磨（或探伤）→包装→入库5.1管坯的检查和修磨1）管坯的要求管坯的质量的好坏对钢管的质量起决定作用，所以对管坯进行检查和修磨。管坯的测通常技术要求：表面质量、内部组织（主要是低倍组织）以及几何尺寸公差，不同的钢管标准的质量要求不同，所以对应不同的管坯标准。A）管坯的表面质量6管坯的表面质量是不允许存在缺陷，因为在管坯上存在的任何缺陷都会带到钢管上，而且这些缺陷地方往往造成应力集中，通过塑性变形（穿孔变形），使得缺陷加深、加长。管坯上表面缺陷是指表面上和靠近表面上的缺陷，如果缺陷深度不超过0.7mm，这种缺陷是没有危险的，因为通过加热可将其烧掉（氧化铁皮）。B）内部组织内部组织主要是低倍组织，是指缩孔和中心疏松、非金属夹杂物的集聚、气体的含量（如气泡和皮下气泡）。当大量存在以上所列的缺陷时，在穿孔过程中容易造成内部缺陷和内表面缺陷，大量生产实践表明：钢管内外表面上缺陷常常是由于非金属夹杂物的集聚造成的。这是因为当进行热塑性变形时，由于有些非金属夹杂物不能承受大的塑性变形（特别是穿孔变形），使得