直縫電阻焊鋼管(ERW)和螺旋埋弧焊鋼管(SSAW)都能較好的滿足石油、天然氣輸送管道的要求。對(duì)于中等口徑(Ф630mm)以下的鋼管?chē)?guó)外大都采用了ERW鋼管,螺旋埋弧焊管一般只用于低壓流體輸、民用建筑、結(jié)構(gòu)和打樁管。我國(guó)目前此類(lèi)長(zhǎng)輸管道主要選用SSAW鋼管,這主要是開(kāi)始我國(guó)沒(méi) ERW鋼管,因此設(shè)計(jì)選用的鋼管品種受到限制;其次與對(duì)ERW鋼管的認(rèn)識(shí)有關(guān)。然而中口徑ERW鋼管在國(guó)際上的普遍應(yīng)用,特別是在海底管道上的成功使用已經(jīng)充分說(shuō)明ERW鋼管的優(yōu)勢(shì)所在。在我國(guó)中等口徑油氣輸送管道上推廣使用ERW鋼管是今后發(fā)展的趨勢(shì)。
電阻焊鋼管(Electric-Resistance-Welded)鋼管簡(jiǎn)稱(chēng)ERW鋼管,具有生產(chǎn)率高、成本低、尺寸精度高及外形美觀等諸多優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),各國(guó)都在積極研究用ERW鋼管代替無(wú)縫鋼管和螺旋縫焊鋼管。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,直徑在Ф610mm以下,ERW所占比例已達(dá)到約70%。過(guò)去由于焊縫可靠性差,在使用范圍上受到很大的限制。近10年來(lái),隨著生產(chǎn)技術(shù)的日趨完善,產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高,ERW鋼管的焊縫質(zhì)量已可以與UOE鋼管相比。因此,廣泛應(yīng)用在不同地域和苛刻條件下的油氣管道。
1. ERW鋼管特點(diǎn)
(1)ERW鋼管焊接機(jī)理等方面的研究取得可喜成就,并以理論為指導(dǎo)進(jìn)行焊接工藝的優(yōu)化,對(duì)所有優(yōu)化參數(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制,提嵩了焊縫質(zhì)量。
(2)焊縫退火采用了熒光線定位技術(shù),使退火嚴(yán)格在規(guī)定部位進(jìn)行,從而使焊縫質(zhì)量進(jìn)一步提高。
(3)早期ERW鋼管焊縫區(qū)的韌脆性轉(zhuǎn)彎溫度FATT值比母材高出很多, 高相差40-50度。由于冶金技術(shù)的進(jìn)步,焊管母材的FATT值可低至約-70-80度,這樣即使兩都有一定差值,仍能滿足用戶要求。
(4)由于自動(dòng)化及超聲波檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,使超聲波自動(dòng)跟蹤在線檢測(cè)得以實(shí)現(xiàn),從而使焊縫由于漏檢而形成缺隱的概率進(jìn)一步減少。
2. ERW鋼管與螺旋埋弧焊鋼管特性比較
由于ERW鋼管與螺旋埋弧焊管在制管過(guò)程中的成型、焊接和工藝不同,使兩種鋼管在性能上存在著一定的差異。
(1)ERW鋼管表面質(zhì)量?jī)?yōu)于螺旋埋弧焊管,ERW鋼管表面光滑、平整、美觀,螺旋埋弧焊管有內(nèi)外焊縫余高。
(2)ERW鋼管焊縫比螺旋埋弧焊管短,ERW鋼管焊縫和鋼管長(zhǎng)度一樣長(zhǎng),而螺旋埋弧焊管焊縫長(zhǎng)度一般是鋼管長(zhǎng)度的1.4-1.7倍。焊縫越長(zhǎng),出現(xiàn)焊接缺陷的幾率越高。
(3)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)ERW鋼管鋼管和螺旋埋弧焊管幾何尺寸要求基本相同,但就實(shí)物而言,ERW鋼管有定徑、校直工序,因此,幾何尺寸比螺旋埋弧焊管精度高。
(4)ERW鋼管焊縫缺陷類(lèi)型比螺旋埋弧焊管少。螺旋埋弧焊管采用溶敷焊接,缺陷類(lèi)型比較多,除了體積性缺陷外,還有線行陷。ERW鋼管焊縫只有線行缺陷,且焊縫平直,檢驗(yàn)過(guò)程中容易跟蹤,而且缺陷在 大反射處,一旦出現(xiàn)缺隱,超聲波反映強(qiáng)烈,易于檢測(cè)。
(4)ERW鋼管殘余應(yīng)力比螺旋埋弧焊管低。由于ERW鋼管在變形過(guò)程中變形比較充分,加之隨后的定徑平橢、立橢的變化和縮徑,使ERW鋼管殘余應(yīng)力變小。實(shí)物檢測(cè)表明,同規(guī)格、同材質(zhì)的ERW鋼管沿軸線切開(kāi)后,軸向和橫向的切口位移均比螺旋埋弧焊管小。
(5)ERW鋼管整體性能一致,當(dāng)鋼管出現(xiàn)缺陷時(shí),鋼管判廢,不? 允許補(bǔ)焊。螺旋埋弧焊管允許補(bǔ)焊,而補(bǔ)焊的性能與鋼管整體性能不一致,補(bǔ)焊處容易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。實(shí)驗(yàn)證明ERW鋼管應(yīng)力腐蝕疲勞實(shí)驗(yàn)壽命比螺旋埋弧焊管長(zhǎng)。
(6)ERW鋼管涂層質(zhì)量比螺旋埋弧焊管高。
ERW生產(chǎn)機(jī)組投資大,工序多,相對(duì)鋼管加工費(fèi)用高。由于ERW鋼管沒(méi)有補(bǔ)焊,不允許對(duì)頭管,相對(duì)成材率低。因此,ERW鋼管的直接價(jià)格要比螺旋埋弧焊鋼管高約300元/T。從管道建設(shè)整體成本分板,并不增加。一是ERW鋼管質(zhì)量好而且使用壽命長(zhǎng);二是ERW鋼管表面質(zhì)量好,涂層均勻,節(jié)約大量涂敷材料,鋼管防腐成本低;三是ERW鋼管幾何尺寸精度高,對(duì)焊速度快,現(xiàn)場(chǎng)施工效率高,除低了旋工成本。