隨著研發(fā)工作的進(jìn)展以及鋼管生產(chǎn)技術(shù)不斷的發(fā)展與完善，各種各樣的高質(zhì)量、高性能的新型鋼管得以開(kāi)發(fā)，并愈來(lái)愈多地應(yīng)用于各種領(lǐng)域。
1鋼管的種類
依據(jù)用途的不同，鋼管的種類有多種多樣，諸如城市供氣、供水用管，石油管，生產(chǎn)和輸送石油和天然氣的干線用管，成形性好的汽車部件用管以及市政工程和建筑物的管樁。可以說(shuō)，現(xiàn)代社會(huì)離不開(kāi)鋼管。主要的鋼管品種有：焊接管(如直縫焊管、電阻焊管、UOE管、螺旋縫焊管)無(wú)縫管。
2特殊的鋼管生產(chǎn)技術(shù)
日本的一些鋼鐵公司(如JFE鋼鐵公司)一直致力于鋼管生產(chǎn)技術(shù)和新產(chǎn)品的研發(fā)，并形成了一些特殊的生產(chǎn)技術(shù)：采用曼內(nèi)斯曼法生產(chǎn)高鉻鋼的軋制技術(shù)；26英寸電阻焊管機(jī)，可生產(chǎn)世界最大外徑的電阻焊管；干線管用板材的超級(jí)－在線加速冷卻－在線熱處理技術(shù)；高成形性鋼管－HISTORY管的生產(chǎn)技術(shù)。
利用這些生產(chǎn)技術(shù)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出13%Cr無(wú)縫鋼管，并應(yīng)用于天然氣的開(kāi)發(fā)；高耐蝕性的石油管(HP13Cr、UHP15Cr)，以及12%Cr的干線用管(MSS12CR)。在UOE管方面，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出高強(qiáng)度干線用管X100，高變形性HIPER管，高強(qiáng)度耐酸性干線用管，用26英寸電阻焊管機(jī)開(kāi)發(fā)出厚壁電阻焊管等。同時(shí)，還開(kāi)發(fā)出用于其他方面的產(chǎn)品，諸如利用電阻焊管和HISTORY管的高成形性和二次成形技術(shù)開(kāi)發(fā)出汽車部件用材料，進(jìn)一步地降低了汽車的重量。與此同時(shí)，為適應(yīng)對(duì)鋼管質(zhì)量和可靠性的高要求，還開(kāi)發(fā)出評(píng)估技術(shù)，例如，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)以及用于預(yù)測(cè)產(chǎn)品在成形和使用中的性能的數(shù)值分析技術(shù)。
3鋼管的特性
根據(jù)不同的生產(chǎn)方法，焊管可分為電弧焊、電阻焊和對(duì)接焊三類。根據(jù)不同的成形方法，電弧焊管又可分為UOE管、壓彎管和螺旋焊管。
3.1無(wú)縫管
采用曼內(nèi)斯曼穿孔－連軋管法生產(chǎn)的小直徑無(wú)縫管的外徑可達(dá)177.8mm，采用曼內(nèi)斯曼穿孔－自動(dòng)軋管法生產(chǎn)的中直徑無(wú)縫管的外徑為177.8～426.0mm。軋制無(wú)縫管的材料為碳鋼、低合金鋼和高合金鋼，例如13%Cr高合金鋼。
高鉻無(wú)縫管一般用作石油管和鍋爐管。以往，高鉻合金鋼和不銹鋼無(wú)縫管一般采用熱擠壓法穿孔，隨后軋制。現(xiàn)在可用曼內(nèi)斯曼穿孔法生產(chǎn)，而且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、性能得以改善。從板坯的處理開(kāi)始即采用不同的鋼管軋制技術(shù)，諸如鋼管軋制中的小管坯溫度控制、優(yōu)化穿孔條件、優(yōu)化管材連軋中的道次程序等。
3.2電阻焊管
(1)大直徑厚壁電阻焊管。世界電阻焊管的最大外徑可達(dá)26英寸，超厚壁的電阻焊干線用管可替代傳統(tǒng)的UOE管。為了達(dá)到與傳統(tǒng)的UOE管相同的強(qiáng)度、韌性和焊接性，優(yōu)化了用于軋制電阻焊管的熱軋鋼板的化學(xué)成分，并強(qiáng)化了熱軋生產(chǎn)線的冷卻能力。與此同時(shí)，還開(kāi)發(fā)了控制氧化技術(shù)、改善焊縫韌性的焊縫熱處理技術(shù)以及厚壁管的焊縫質(zhì)量保證技術(shù)。
(2)HISTORY管。4英寸HISTORY焊管機(jī)生產(chǎn)的HISTORY管在電阻焊后采用溫軋(減徑和定徑)可成為高強(qiáng)度、高延性和高成形性鋼管，適用于生產(chǎn)汽車的懸掛部件。采用這種生產(chǎn)技術(shù)，通過(guò)溫軋來(lái)改善材料的強(qiáng)度和延性，即鋼管經(jīng)正常電阻焊后再加熱，在織構(gòu)形成的同時(shí)細(xì)化晶粒尺寸和碳化物。這種方法提高了材料的性能，可使汽車部件減重20%～30%。焊縫硬化的問(wèn)題也通過(guò)溫軋而消除。
(3)涂層管。24英寸軋機(jī)配置外涂層設(shè)備，可根據(jù)需要對(duì)鋼管進(jìn)行外涂層。
3.3直縫焊管
直縫焊管經(jīng)鍍鋅后可用于城市供氣和供水用管，并可制成樹脂涂層耐蝕鋼管。
3.4UOE管
UOE軋機(jī)用于生產(chǎn)高級(jí)干線用管。生產(chǎn)高質(zhì)量干線用管所用鋼板的性能和質(zhì)量至關(guān)重要，鋼板軋機(jī)需采用現(xiàn)代超級(jí)－在線加速冷卻形變熱處理設(shè)備和在線熱處理技術(shù)。采用這些設(shè)備和技術(shù)可生產(chǎn)出用于軋制UOE管的具有高強(qiáng)度和優(yōu)異焊接性的板材。
4鋼管及管材
鋼管的用途多種多樣，從用于能源工業(yè)的干線用鋼管和石油管到建筑用鋼管樁以及汽車部件用管材。
4.1石油管
用于石油和天然氣生產(chǎn)的石油管具有高強(qiáng)度、耐硫化氫腐蝕性，并且可用于含二氧化碳的油氣井。一些特殊的石油管可用于深井，抗壓鋼管具有抗地壓破裂性；耐酸性石油管可用于酸性環(huán)境；13%Cr合金石油管可用于含二氧化碳的環(huán)境。
4.2干線用管
(1)高強(qiáng)度、高性能干線用管(UOE)。在UOE管中，大直徑高強(qiáng)度鋼管適用于酸性環(huán)境。近年來(lái)，伴隨著管線設(shè)計(jì)理念的改變，高變形性的要求已應(yīng)用于干線用管的生產(chǎn)。目前，正在開(kāi)發(fā)中的X100和X120高強(qiáng)度干線用管(UOE)有望成為新一代鋼管。其中，X100業(yè)已批量生產(chǎn)并經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。
(2)厚壁、高強(qiáng)度、高韌性干線用管(電阻焊管)。為了替代生產(chǎn)率低的小直徑UOE管用電阻焊管，業(yè)已開(kāi)發(fā)出高強(qiáng)度厚壁電阻焊干線用管。
(3)12%Cr高耐蝕性馬氏體不銹鋼干線用管。干線用管用于油井和氣體處理設(shè)備，暴露于和石油管相同的腐蝕環(huán)境。由于此種用途的鋼管的直徑相對(duì)較小，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出12%Cr高耐蝕性不銹鋼無(wú)縫管。此鋼種采用低碳、鎳和添加鉬的成分設(shè)計(jì)，其耐蝕性和焊接性均高于傳統(tǒng)的13%Cr鋼。
4.3特種鋼管
利用高鉻合金生產(chǎn)技術(shù)，已開(kāi)發(fā)并生產(chǎn)出9%Cr鋼T91／P91和添加鎢的T23／P23熱電廠鍋爐用鋼，最長(zhǎng)的鍋爐管達(dá)22m。
4.4汽車用鋼管
為減輕汽車的重量，越來(lái)越多的鋼管用于生產(chǎn)汽車懸掛件。除了開(kāi)發(fā)新材料和新產(chǎn)品之外，相關(guān)的二次成形技術(shù)和鋼管性能的評(píng)估技術(shù)也進(jìn)入應(yīng)用與發(fā)展階段。其中，高成形性的電阻焊管和HISTORY管將更多地用于生產(chǎn)汽車懸掛件。
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