荊門大口徑厚壁無縫鋼管壓力計算方法
4月末,鋼鐵協(xié)會監(jiān)測的八大鋼材品種價格均由降轉(zhuǎn)升,其中:高線、鋼筋和角鋼分別環(huán)比上升265元/噸、207元/噸和47元/噸;中厚板、熱軋卷板、冷軋薄板、鍍鋅板和熱軋無縫鋼管價格分別環(huán)比上升158元/噸、216元/噸、39元/噸、82元/噸和3元/噸。(見下表)
全國六大區(qū)域市場價格均由降轉(zhuǎn)升。其中:華東地區(qū)升幅較大,環(huán)比上升4.72%;華北地區(qū)升幅較小,環(huán)比上升2.74%;東北地區(qū)、中南地區(qū)、西南地區(qū)和西北地區(qū)分別上升3.60%、4.21%、3.84%和2.97%。
鄂爾多斯Q345B無縫方管性能指標(biāo)
熱軋無縫鋼管的交貨狀態(tài)一般是熱軋狀態(tài)經(jīng)過熱處理后進(jìn)行交貨。熱軋無縫鋼管在經(jīng)過質(zhì)檢后要經(jīng)過工作人員的嚴(yán)格的手工挑選,在質(zhì)檢后要進(jìn)行表面涂油,然后緊接著是多次的冷拔實驗,熱軋?zhí)幚砗笠M(jìn)行穿孔的實驗,如果穿孔擴徑過大就要進(jìn)行矯直矯正。在矯直后再由傳送裝置傳送到探傷機進(jìn)行探傷實驗,后貼上標(biāo)簽、進(jìn)行規(guī)格編排后放置到到倉庫當(dāng)中。
圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑(或減徑)→冷卻→矯直→水壓試驗(或探傷)→標(biāo)記→入庫 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。
熱軋無縫管外徑一般大于32mm,壁厚2.5-200mm,冷軋無縫鋼管外徑可以到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等優(yōu)質(zhì)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械零件,如汽車、拖拉機的受力零件。一般用無縫鋼管要強度和壓扁試驗。熱軋鋼管以熱軋狀態(tài)或熱處理狀態(tài)交貨;冷軋以熱處理狀態(tài)交貨。
熱軋,顧名思義,軋件的溫度高,因此變形抗力小,可以實現(xiàn)大的變形量。以鋼板的軋制為例,一般連鑄坯厚度在230mm左右,而經(jīng)過粗軋和精軋,終厚度為1~20mm。同時,由于鋼板的寬厚比小,尺寸精度要求相對低,不容易出現(xiàn)板形問題,以控制凸度為主。對于組織有要求的,一般通過控軋控冷來實現(xiàn),即控制精軋的開軋溫度、終軋溫度.圓管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油(鍍銅)→多道次冷拔(冷軋)→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗(探傷)→標(biāo)記→入庫。
力學(xué)性能指標(biāo)編輯
鋼材力學(xué)性能是鋼材終使用性能(機械性能)的重要指標(biāo),它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)不同的使用要求,規(guī)定了拉伸性能(抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率)以及硬度、韌性指標(biāo),還有用戶要求的高、低溫性能等。
①抗拉強度(σb)
試樣在拉伸過程中,在拉斷時所承受的***力(fb),除以試樣原橫截面積(so)所得的應(yīng)力(σ),稱為抗拉強度(σb),單位為n/mm2(mpa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的***能力。
②屈服點(σs)
具有屈服現(xiàn)象的金屬材料,試樣在拉伸過程中力不增加(保持恒定)仍能繼續(xù)伸長時的應(yīng)力,稱屈服點。若力發(fā)生下降時,則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點。屈服點的單位為n/mm2(mpa)。
上屈服點(σsu):試樣發(fā)生屈服而力下降前的***應(yīng)力; 下屈服點(σsl):當(dāng)不計初始瞬時效應(yīng)時,屈服階段中的小應(yīng)力。
屈服點的計算公式為:
式中:fs--試樣拉伸過程中屈服力(恒定),n(牛頓)so--試樣原始橫截面積,mm2。
③斷后伸長率(σ)
在拉伸試驗中,試樣拉斷后其標(biāo)距所增加的長度與原標(biāo)距長度的百分比,稱為伸長率。以σ表示,單位為%。計算公式為:σ=(lh-lo)/l0*
式中:lh--試樣拉斷后的標(biāo)距長度,mm; l0--試樣原始標(biāo)距長度,mm。
④斷面收縮率(ψ)
在拉伸試驗中,試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的***縮減量與原始橫截面積的百分比,稱為斷面收縮率。以ψ表示,單位為%。計算公式如下:
式中:s0--試樣原始橫截面積,mm2; s1--試樣拉斷后縮徑處的少橫截面積,mm2。
⑤硬度指標(biāo)
金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力,稱為硬度。根據(jù)試驗方法和適用范圍不同,硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。
a、布氏硬度(hb)
用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球,以規(guī)定的試驗力(f)壓入式樣表面,經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗力,測量試樣表面的壓痕直徑(l)。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以hbs(鋼球)表示,單位為n/mm2(mpa)。
其計算公式為:
式中:f--壓入金屬試樣表面的試驗力,n; d--試驗用鋼球直徑,mm; d--壓痕平均直徑,mm。
測定布氏硬度較準(zhǔn)確可靠,但一般hbs只適用于450n/mm2(mpa)以下的金屬材料,對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中,布氏硬度用途廣,往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度,既直觀,又方便。
舉例:120hbs10/1000/30:表示用直徑10mm鋼球在1000kgf(9.807kn)試驗力作用下,保持30s(秒)測得的布氏硬度值為120n/ mm2(mpa)。 [1]
質(zhì)量要求編輯
(一)質(zhì)量要求
①鋼的化學(xué)成分:鋼的化學(xué)成分是影響無縫鋼管性能主要的因素之一,也是制定軋管工藝參數(shù)和鋼管熱處理工藝參數(shù)的主要依據(jù)。
a. 合金元素:有意加入,根據(jù)用途
b. 殘余元素:煉鋼帶入,適當(dāng)控制
c. 有害元素:嚴(yán)格控制(as、sn、sb、bi、pb),氣體(n、h、o)
爐外精煉或電渣重熔:提高鋼中化學(xué)成分的均勻性和鋼的純凈度,減少管坯中的非金屬夾雜物并改善其分布形態(tài)。
②鋼管幾何尺寸精度和外形
a. 鋼管外徑精度:取決于定(減)徑方法、設(shè)備運轉(zhuǎn)情況、工藝制度等。
外徑允許偏差 δ=(d-di)/di × d: ***或小外徑mm
di:名義外徑mm
b. 鋼管壁厚精度:與管坯的加熱質(zhì)量,各變形工序的工藝設(shè)計參數(shù)和調(diào)整參數(shù),工具質(zhì)量及其潤滑質(zhì)量等有關(guān)
壁厚允許偏差: ρ=(s-si)/si× s:橫截面上***或小壁厚
si:名義壁厚mm
c.鋼管橢圓度:表示鋼管的不圓程度。
d. 鋼管長度:正常長度、定(倍)尺長度、長度允許偏差
e. 鋼管彎曲度:表示鋼管的彎度:每米鋼管長度的彎曲度、鋼管全長的彎曲度
f. 鋼管端面切斜度:表示鋼管端面與鋼管橫截面的傾斜程度
g. 鋼管端面坡口角度和鈍邊
5.鋼管表面質(zhì)量:表面光潔要求
a. 危險性缺陷:裂紋、內(nèi)折、外折、軋破、離層、結(jié)疤、拉凹、凸包等。
b. 一般性缺陷:麻坑、青線、劃傷、碰傷、輕微的內(nèi)、外直道、輥印等。
產(chǎn)生原因:
① 由于管坯的表面缺陷或內(nèi)部缺陷所帶來的。
② 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的,如軋制工藝參數(shù)設(shè)計不正確,模具表面不光滑,潤滑條件不好,孔型設(shè)計及調(diào)整不合理。
③ 管坯(鋼管)在加熱軋制,熱處理以及矯直過程中,如果因為加熱溫度控制不當(dāng),變形不均勻,加熱冷卻速度不合理或矯直變形量太大而產(chǎn)生過大的殘余應(yīng)力,那么也有可能導(dǎo)致鋼管產(chǎn)生表面裂紋。
6.鋼管理化性能:常溫力學(xué)性能、高溫力學(xué)性能、低溫性能、抗腐蝕性能。鋼管的理化性能主要取決于鋼的化學(xué)成分,組織結(jié)構(gòu)和鋼的純凈度以及鋼管的熱處理方式等。
7.鋼管工藝性能:壓扁、擴口、卷邊、彎曲、焊接等。
8.鋼管金相組織:低倍組織(宏觀)、高倍組織(微觀) m、b、p、f、a、s
9.鋼管特殊要求:合同附件、技術(shù)協(xié)議。
(二)無縫鋼管質(zhì)量檢驗方法:
1.化學(xué)成分分析:化學(xué)分析法、儀器分析法(紅外c—s儀、直讀光譜儀、zcp等)。
①紅外c—s儀:分析鐵合金,煉鋼原材料,鋼鐵中的c、s元素。
②直讀光譜儀:塊狀試樣中的c、si、mn、p、s、cr、mo、ni、cn、a1、w、v、ti、b、nb、as、sn、sb、pb、bi
③n—0儀:氣體含量分析n、o
2.鋼管幾何尺寸及外形檢查:
①鋼管壁厚檢查:千分尺、超聲測厚儀,兩端不少于8點并記錄。
②鋼管外徑、橢圓度檢查:卡規(guī)、游標(biāo)卡尺、環(huán)規(guī),測出***點、小點。
③鋼管長度檢查:鋼卷尺、人工、自動測長。
④鋼管彎曲度檢查:直尺、水平尺(1m)、塞尺、細(xì)線測每米彎曲度、全長彎曲度。
⑤鋼管端面坡口角度和鈍邊檢查:角尺、卡板。
3.鋼管表面質(zhì)量檢查:
①人工肉眼檢查:照明條件、標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)驗、標(biāo)識、鋼管轉(zhuǎn)動。
②無損探傷檢查:
a. 超聲波探傷ut:
對于各種材質(zhì)均勻的材料表面及內(nèi)部裂紋缺陷比較敏感。
標(biāo)準(zhǔn):gb/t 5777-1996 級別:c5級
b. 渦流探傷et:(電磁感應(yīng))
主要對點狀(孔洞形)缺陷敏感。 標(biāo)準(zhǔn):gb/t 7735-2004
級別:b級
c. 磁粉mt和漏磁探傷:
磁力探傷,適用于鐵磁性材料的表面和近表面缺陷的檢測。
標(biāo)準(zhǔn):gb/t 12606-1999 級別: c4級
d. 電磁超聲波探傷:
不需要耦合介質(zhì),可以應(yīng)用于高溫高速,粗燥的鋼管表面探傷。
e. 滲透探傷:
熒光、著色、檢測鋼管表面缺陷。
4.鋼管理化性能檢驗:
①拉伸試驗:測應(yīng)力和變形,判定材料的強度(ys、ts)和塑性指標(biāo)(a、z)
縱向,橫向試樣 管段、弧型、圓形試樣(¢10、¢12.5)
小口徑、薄壁 大口徑、厚壁 定標(biāo)距。
備注:試樣斷后伸長率與試樣尺寸有關(guān) gb/t 1760
②沖擊試驗:cvn、缺口c型、v型、功j 值j/cm2
標(biāo)準(zhǔn)試樣10×10×55(mm) 非標(biāo)試樣5×10×55(mm)
③硬度試驗:布氏硬度hb、洛氏硬度hrc、維氏硬度hv等
④液壓試驗:試驗壓力、穩(wěn)壓時間、 p=2sδ/d
5.鋼管工藝性能檢驗過程:
①壓扁試驗:圓形試樣 c形試樣(s/d>0.15) h=(1+2)s/(∝+s/d)
l=40~100mm 單位長度變形系數(shù)=0.07~0.08
②環(huán)拉試驗:l=15mm 無裂紋為合格
③擴口和卷邊試驗:頂心錐度為30°、40°、60°
④彎曲試驗:可代替壓扁試驗(對大口徑管而言)
6.鋼管金相分析:
①高倍檢驗(微觀分析):非金屬夾雜物100x gb/t 10561 晶粒度:級別、級差
組織:m、b、s、t、p、f、a-s
脫碳層:內(nèi)、外。
a法評級:a類-硫化物 b類-氧化物 c類-硅酸鹽 d-球狀氧化 ds類。
②低倍試驗(宏觀分析):肉眼、放大鏡10x以下。
a. 酸蝕檢驗法。
b. 硫印檢驗法(管坯檢驗,顯示低培組織及缺陷,如疏松、偏析、皮下氣泡、翻皮、白點、夾雜物等。
c. 塔形發(fā)紋檢驗法:檢驗發(fā)紋數(shù)量、長度及分布。
(三)中國現(xiàn)行無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn):
1.現(xiàn)行無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn):共有47項 其中:gb 25 項 hb 3 項 特殊用途19項;基礎(chǔ) 2項 產(chǎn)品 45項
2.常用標(biāo)準(zhǔn):
① gb/t 2102-2006 鋼管的驗收、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書。
② gb/t 17395-2008 無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差。
③ gb 5310-2008 高壓鍋爐用無縫鋼管。
④ gb 9948-2013 石油裂化用無縫鋼管。
⑤ gb 6479-2013 高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管。
⑥gb 18248-2008 氣瓶用無縫鋼管。
荊門大口徑厚壁無縫鋼管壓力計算方法
在分析預(yù)測后期冷、熱軋卷板市場走勢時,李忠雙認(rèn)為,影響目前的冷、熱軋卷板市場走勢的不確定因素主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
一是冷、熱軋卷板市場供給變化的影響。近期,冷、熱軋卷板市場庫存量持續(xù)下降,其中,熱軋卷板市場庫存連續(xù)多周下降,部分地區(qū)的熱軋卷板資源出現(xiàn)緊缺,貿(mào)易商擁有的資源普遍不充裕,品種規(guī)格不齊全,缺貨、少貨、斷檔狀況較為明顯,商家挺價意愿較強,不愿低價出貨,推動近期市場價格穩(wěn)步攀升。不過,由于鋼價的上漲,鋼廠盈利好轉(zhuǎn),生產(chǎn)積極性較高,產(chǎn)量增加。鋼協(xié)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,4月上旬重點鋼企粗鋼日均產(chǎn)量為187.6萬噸,旬環(huán)比增加9萬噸,增長5.04%;全國預(yù)估日均產(chǎn)量為241.13萬噸,旬環(huán)比增加9.83萬噸,增長4.25%。后期市場供給或?qū)⒃黾樱Q(mào)易商銷售壓力增大,將遏制價格回升。