標籤:流體管流體無縫鋼管

流體管是一種具有中空截面,從頭到尾的沒有焊縫的鋼管。鋼管具有中空截面,大量用作輸送流體的管輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強度相同時,重量較輕,是一種經濟截面鋼材,廣泛用於製造結構件和機械零件,如石油鑽桿、汽車傳動軸、自行車架以及建築施工中用的鋼腳手架等。

1概述

流體管是專門用於輸送具有流體性質介質的管材。
具有流體性質的介質,除了如水、油、溶液等液體介質以外,水泥,糧食,煤粉等固體介質,在一定條件下也可以流動。
流體管可以用鋼材製造,也可以用銅,鈦等有色金屬製造,甚至可以由塑料等非金屬材料製造。

流體管

流體管
流體管必須具有中空截面,但也可以是方形,三角形或其它任何形狀,有些裝備受條件限制,就必須採用矩形管,但是絕大多數還是使用圓管。圓管在所有幾何截面中具有最小的周長/面積比,即在使用同樣數量材料的條件下,可以獲得最大的內截面。
鋼管由於其成本低廉,強度高,在現代社會流體輸送中得到廣泛應用。鋼管按其生產工藝,分為無縫鋼管和焊管兩大類,其中焊管又分為高頻直縫焊管(ERW),螺旋焊管(SSAW),埋弧焊管(UOE)等。過去,流體管傳統上都是使用無縫鋼管,隨著材料科學,成型工藝,機組裝備的發展進步,焊管得到了極大的發展。焊管具有比無縫管壁厚均勻性好,精度高,耗能少,生產效率高的優點,要求很高的石油天然氣輸送管(API標準),過去幾乎百分之百使用無縫管,今天在美國、日本、歐洲發達國家裡,95%以上都已經被焊管取代。

2要求

焊管用作輸送流體管時,與普通鋼管有不同的要求:
1,焊縫不允許泄露。對於API之類要求的焊管,還要求對每一根焊管的焊縫進行超聲波探傷和水壓試驗;
2,對於輸送具有腐蝕性的化工溶液,所有鋼管必須進行內壁防腐蝕處理;
3,流體管都需要去除內毛刺,以減少流體輸送阻力。

3製造方法

①一般鍋爐管使用溫度在450℃以下,國產管主要用10號、20號碳結鋼熱軋管或冷拔管製造。
②高壓鍋爐管使用時經常處於高溫和高壓條件,管子在高溫煙氣和水蒸氣的作用下,會 生氧化和腐蝕。要求鋼管具有高的持久強度,高的抗氧化腐蝕性能,並有良好的組織穩定性。

流體管

流體管

4用途

①一般鍋爐管主要用來製造水冷壁管、沸水管、過熱蒸汽管、機車鍋爐用的過熱蒸汽管,大、小煙管及拱磚管等。
②高壓鍋爐管主要用來製造高壓和超高壓鍋爐的過熱器管、再熱器管、導氣管、主蒸汽管等。
但是,圓管也有一定的局限性,如在受平面彎曲的條件下,圓管就不如方、矩形管抗彎強度大,一些農機具骨架、鋼木傢具等就常用方、矩形管。根據不同用途還需有其他截面形狀的異型鋼管。
1.流體輸送用無縫鋼管(GB/T8163-2008)是用於輸送水、油、氣等流體的一般無縫鋼管。

5彎曲度

外徑和壁厚 應符合GB/T17395《無縫鋼管》的規定
長 度 1.熱軋(擠壓、擴)鋼管為3-12m 2.冷拔(軋)鋼管為3-10.5m
彎曲度 1.壁厚≤15mm時不得大於1.5mm/m 2.壁厚>15mm時不得大於2.0mm/m 3.外徑≥351mm時不 得大於3.0mm/m
(外徑-壁厚)*壁厚*0.02466=kg/米(每米的重量)

6拉伸試驗

雖然說每一個試驗機廠家對包頭流體管拉伸都很熟悉,但是真正完全能夠把標準以及標準後面的理由吃透的廠家並不多,當前每一個試驗機廠家在指導用戶完成包頭流體管拉伸試驗的時候一般是從他們自己設備的能力出發,以最簡單的方式來完成試驗,比如全部以橫樑位移的速度來完成整個試驗過程。包頭流體管拉伸試驗還是有很多細節問題非常值得我們重視。
首先是拉伸速度的問題。在彈性變形階段,包頭流體管的變形量很小而拉伸載荷迅速增大。這時候如果以橫樑位移控制來做拉伸試驗,那麼速度太快會導致整個彈性段很快就被衝過去。以彈性模量為200Gpa的普通包頭流體管為例,如果標距為50mm的材料,在彈性段內如以10mm/min的速度進行拉伸試驗,那麼實際的應力速率為 200000N/mm2S-1×10mm/min×1min/60S×1/50mm=666N/mm2S-1 一般的包頭流體管屈服強度就小於600Mpa,所以只需要1秒鐘就把試樣拉到了屈服,這個速度顯然太快。所以在彈性段,一般都選擇採用應力速率控制或者負荷控制。塑性較好的材料試樣過了彈性段以後,載荷增加不大,而變形增加很快,所以為了防止拉伸速度過快,一般採用應變控制或者橫樑位移控制。所以在GB228-2002裡面建議了,「在彈性範圍和直至上屈服強度,試驗機夾頭的分離速率應儘可能保持恆定並在規定的應力速率的範圍內(材料彈性模量E/(N/mm2)<150000,應力速率控制範圍為2—20(N/mm2)·s-1、包頭流體管彈性模量E/(N/mm2)≥150000,應力速率控制範圍為6—60(N/mm2)·s-1=。若僅測定下屈服強度,在試樣平行長度的屈服期間應變速率應在0.00025/s~0.0025/s之間。平行長度內的應變速率應儘可能保持恆定。
  在塑性範圍和直至規定強度(規定非比例延伸強度、規定總延伸強度和規定殘餘延伸強度)應變速率不應超過0.0025/s。」。這裡面有一個很關鍵的問題,就是應力速度與應變速度的切換點的問題。最好是在彈性段結束的點進行應力速度到應變速度的切換。在切換的過程中要保證沒有衝擊、沒有掉力。這是拉力試驗機的一個非常關鍵的技術。
  其次是引伸計的裝夾、跟蹤與取下來的時機。對於包頭流體管的拉伸的試驗,如果要求取最大力下的總伸長(Agt),那麼引伸計就必須跟蹤到最大力以後再取下。對於包頭流體管等拉斷後衝擊不大的試樣,引伸計可以直接跟蹤到試樣斷裂;但是對於拉力較大的試樣,最好的辦法是試驗機拉伸到最大力以後開始保持橫樑位置不動,等取下引伸計以後在把試樣拉斷。有的夾具在夾緊試樣的時候會產生一個初始力,一定要把初始力消除以後再夾持引伸計,這樣引伸計夾持的標距才是試樣在自由狀態下的原始標距。
  能夠這麼做試驗的包頭流體管不多,請您在選購和使用的時候注意這幾點。
允許偏差
偏差等級
標準化外徑允許偏差
D1
±1.5%,最小±0.75 mm
D2
±1.0%。最小±0.50 mm
D3
±0.75%.最小±0.30 mm
D4
±0.50%。最小±0.10 mm
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