第十講 鋼管知識

鋼管是一種中空的長條鋼材，大量用作輸送流體的管道，如石油、天燃?xì)狻⑺⒚簹狻⒄魵獾龋硗猓诟銖潯⒖古?qiáng)度相同時，重量較輕，所以也廣泛用于制造機(jī)械零件和工程結(jié)構(gòu)。也常用作生產(chǎn)各種常規(guī)武器、槍管、炮彈等。

鋼管的分類：鋼管分無縫鋼管和焊接鋼管（有縫管）兩大類。按斷面形狀又可分為圓管和異形管，廣泛應(yīng)用的是圓形鋼管，但也有一些方形、矩形、半圓形、六角形、等邊三角形、八角形等異形鋼管。
對于承受流體壓力的鋼管都要進(jìn)行液壓試驗(yàn)來檢驗(yàn)其耐壓能力和質(zhì)量，在規(guī)定的壓力下不發(fā)生泄漏、浸濕或膨脹為合格，有些鋼管還要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或需方要求進(jìn)行卷邊試驗(yàn)、擴(kuò)口試驗(yàn)、壓扁試驗(yàn)等。
無縫鋼管：無縫鋼管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。無縫鋼管的規(guī)格用外徑＊壁厚毫米數(shù)表示。無縫鋼管分熱軋和冷軋（撥）無縫鋼管兩類。
熱軋無縫鋼管分一般鋼管，低、中壓鍋爐鋼管，高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、地質(zhì)鋼管和其它鋼管等。冷軋（撥）無縫鋼管除分一般鋼管、低中壓鍋爐鋼管、高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、其它鋼管外，還包括碳素薄壁鋼管、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管、異型鋼管。熱軋無縫管外徑一般大于32mm，壁厚2.5-75mm，冷軋無縫鋼管處徑可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外徑可到5mm壁厚小于0.25mm，冷軋比熱軋尺寸精度高。
一般用無縫鋼管是用10、20、30、35、45等碳結(jié)鋼16Mn、5MnV等低合金結(jié)構(gòu)鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合結(jié)鋼熱軋或冷軋制成的。10、20等低碳鋼制造的無縫管主要用于流體輸送管道。45、40Cr等中碳鋼制成的無縫管用來制造機(jī)械零件，如汽車、拖拉機(jī)的受力零件。一般用無縫鋼管要保證強(qiáng)度和壓扁試驗(yàn)。熱軋鋼管以熱軋狀態(tài)或熱處理狀態(tài)交貨；冷軋以熱以熱處理狀態(tài)交貨。
低中壓鍋爐用無縫鋼管：用于制造各種低中壓鍋爐、過熱蒸汽管、沸水管、水冷壁管及機(jī)車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管等。用碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋或冷軋（撥）無縫鋼管。主要用10、20號鋼制造，除保證化學(xué)成分和機(jī)械性能外要做水壓試驗(yàn)，卷邊、擴(kuò)口、壓扁等試驗(yàn)。熱軋以熱軋狀態(tài)交貨、冷軋（撥）以熱處理狀態(tài)交貨。
高壓鍋爐鋼管：主要用來制造高壓及其以上壓力的蒸汽鍋爐管道等用的碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管、這些鍋爐管經(jīng)黨處于高溫和高壓下工作、管子在高溫?zé)煔夂退羝淖饔孟逻€會發(fā)生氧化和腐蝕，因此要求鋼管有高的持久強(qiáng)度、高的抗氧化性能，并具有良好的組織穩(wěn)定性，采用鋼號有：碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號有20G、20MnG、25MnG；合金結(jié)構(gòu)鋼鋼號15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等；有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb高壓鍋爐管除保證化學(xué)成分和機(jī)械性能外，要逐根做水壓試驗(yàn)，要作擴(kuò)口、壓扁試驗(yàn)。鋼管以熱處理狀態(tài)交貨。此外，對成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。
地質(zhì)鉆探及石油鉆控用無縫鋼管；為探明地下巖層結(jié)構(gòu)、地下水、石油、天然氣及礦產(chǎn)資源情況，利用鉆機(jī)打井。石油、天然氣開采更離不開打井，地質(zhì)鉆控用石油鉆探用無縫鋼管是鉆井的主要器材，主要包括巖芯外管、巖芯內(nèi)管、套管、鉆桿等。由于鉆探用管要深入到幾千米地層深度工作，工作條件極為復(fù)雜，鉆桿承受拉、壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)和不均衡沖擊載荷等應(yīng)力作用，還要受到泥漿、巖石磨損，因此，要求管材必須具有足夠的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和沖擊韌性，鋼管用鋼用“DZ”（地質(zhì)的漢語拼音字頭）加數(shù)字一代表鋼屈服點(diǎn)表示，常用的鋼號有DZ45的45MnB、50Mn；DZ50的40Mn2、40Mn2Si；DZ55的40Mn2Mo、40MnVB；DZ60的40MnMoB、DZ65的27MnMoVB。鋼管都以熱處理狀態(tài)交貨。
石油裂化管：用于石油煉廠的爐管、熱交換器管和管道用無縫管。常用碳素鋼（10、20）、合金鋼（12CrMo、15CrMo）、耐熱鋼（12Cr2Mo、15Cr5Mo）、不銹鋼（1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti）制造。鋼管除得證化學(xué)成分和各種機(jī)械性能外，還要保證水壓、壓扁、擴(kuò)口等試驗(yàn)，及表面質(zhì)量和無損檢驗(yàn)。鋼管在熱處理狀態(tài)下交貨。
不銹鋼管：用各種不銹鋼熱軋，冷軋的不銹鋼管，廣泛應(yīng)用于石油、化工設(shè)備管道和各種用途的不銹鋼結(jié)構(gòu)零件，除應(yīng)保證化學(xué)成分和機(jī)械性能，凡用作承受流體壓力的鋼管要保證水壓試驗(yàn)合格。各種鋼管要按規(guī)定保證條件。
焊接鋼管：也叫焊管，是用鋼板或鋼帶經(jīng)過彎曲成型，然后經(jīng)焊接制成。按焊縫形式分為直縫焊管和螺旋焊管。按用途又分為一般焊管、鍍鋅焊管、吹氧焊管、電線套管、公制焊管、托輥管、深井泵管、汽車用管、變壓器管、電焊薄壁管、電焊異型管和螺旋焊管。
一般焊管：一般焊管用來輸送低壓流體。用Q19、Q21、Q23鋼制造。也可采用易于焊接的其它軟鋼制造。鋼管要進(jìn)行水壓、彎曲、壓扁等實(shí)驗(yàn)，對表面質(zhì)量有一定要求，通常交貨長度為4-10m，常要求定尺（或倍尺）交貨。焊管的規(guī)格用公稱口徑表示（毫米或英寸）公稱口徑與實(shí)際不同，焊管按規(guī)定壁厚有普通鋼管和加厚鋼管兩種，鋼管按管端形式又分帶螺紋和不帶螺紋兩種，表6-17為焊接鋼管尺寸。

鍍鋅鋼管：為提高鋼管的耐腐蝕性能，對一般鋼管（黑管）進(jìn)行鍍鋅。鍍鋅鋼管分熱鍍鋅和電鋼鋅兩種，熱鍍鋅鍍鋅層厚，電鍍鋅成本低。
吹氧焊管：用作煉鋼吹氧用管，一般用小口徑的焊接鋼管，規(guī)格由3/8寸-2寸八種。用08、10、15、20或Q195-Q235鋼帶制成。為防蝕，有的進(jìn)行滲鋁處理。
電線套管：也是普通碳素鋼電焊鋼管，用在混凝土及各種結(jié)構(gòu)配電工程，常用的公稱直徑從13-76mm。電線套套管壁較薄，大多進(jìn)行涂層或鍍鋅后使用，要求進(jìn)行冷彎試驗(yàn)。
公制焊管：規(guī)格用無縫管形式，用外徑＊壁厚毫米表示的焊接鋼管，用普通碳素鋼、碳素鋼或普能低合金鋼的熱帶、冷帶焊接，或用熱帶焊接后再經(jīng)冷撥方法制成。公制焊管分普能和薄壁、普通用作結(jié)構(gòu)件，如傳動軸，或輸送流體，薄壁用來生產(chǎn)家具、燈具等，要保證鋼管強(qiáng)度和彎曲試驗(yàn)。
托輥管：用于帶式輸送機(jī)托輥電焊鋼管，一般用Q215、Q23、B鋼及20鋼制造，直徑63.5-219.0mm。對管彎曲度、端面要與中心線垂直、橢圓度有一定要求，一般進(jìn)行水壓和壓扁試驗(yàn)。
變壓器管：用于制造變壓器散熱管和其它熱交換器，采用普通碳素鋼制造，要求進(jìn)行壓扁、擴(kuò)口、彎曲、液壓試驗(yàn)。鋼管以定尺或倍尺交貨，對鋼管彎曲度有一定要求。
異型管：由普通碳結(jié)結(jié)構(gòu)鋼及16Mn等鋼帶焊制的方形管、矩形管、帽形管、空膠鋼門窗用鋼管，主要用作農(nóng)機(jī)構(gòu)件、鋼窗門等。
電焊薄壁管：主要用來制作家具、玩具、燈具等。近年來不銹鋼帶制作的薄壁管應(yīng)用很廣，家具、裝飾、欄柵等。
螺旋焊管：是將低碳碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼帶按一定的螺旋線的角度（叫成型角）卷成管坯，然后將管縫焊接起來制成，它可以用較窄的帶鋼生產(chǎn)大直徑的鋼管。螺旋焊管主要用于石油、天然氣的輸送管線，其規(guī)格用外徑＊壁厚表示。螺旋焊管有單面焊的和雙面焊的，焊管應(yīng)保證水壓試驗(yàn)、焊縫的抗拉強(qiáng)度和冷彎性能要符合規(guī)定。