專(zhuān)利名稱(chēng)：大口徑無(wú)縫化鋼管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼管的制造方法，具體地講，涉及一種大口徑無(wú) 縫化鋼管的制造方法，屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大口徑無(wú)縫鋼管指的是外徑為O630mm O 1422腿，壁厚為 6ram 25. 4腿，長(zhǎng)度為6000mm 12000 mm的鋼管，主要是包括螺旋 埋弧焊管、直縫埋弧焊管、巻板機(jī)對(duì)接焊管。其中巻板機(jī)對(duì)接焊管的 成型質(zhì)量差、鋼管外徑精度差，焊縫多且效率低，不適合大批量生產(chǎn)。 螺旋埋弧焊管的生產(chǎn)效率為1. 0 2. 0米/分，但由于焊縫的長(zhǎng)度是直 縫埋弧焊管的1.5 2.5倍，焊口易錯(cuò)邊，管子的殘余應(yīng)力大，且無(wú) 法用冷擴(kuò)徑的方式來(lái)消除，因此，螺旋埋弧焊管只用于壓力較低或不 重要地區(qū)的油氣輸送。目前我國(guó)的西氣東輸二期工程大量使用的是直 縫埋弧焊管。直縫埋弧焊管主要包括UOE鋼管和JCOE鋼管，無(wú)論是 UOE鋼管還是JCOE鋼管，其直縫埋弧悍管生產(chǎn)線(xiàn)使用的原材料都是 寬厚板，其價(jià)格非常高， 一般為9000 9500元/噸。
目前，ERW (直縫焊接鋼管)因加工工藝簡(jiǎn)單、成材率高、加 工成本低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。ERW 直縫焊接鋼管是以鋼巻作為原料，經(jīng)過(guò)成型、高頻焊接成為焊管。
原材料特別豐富且價(jià)格低，同樣材質(zhì)的熱軋巻板價(jià)格約為5900 6200元/噸，比寬厚板低2500 3000元/噸。若用熱軋巻板作為原料， 生產(chǎn)大口徑的鋼管，在原材料的價(jià)格上具有明顯優(yōu)勢(shì)。熱擴(kuò)徑方法 一般是用于生產(chǎn)中小直徑的管件彎頭的生產(chǎn)，也有個(gè)別企業(yè)使用中 小口徑的無(wú)縫管進(jìn)行熱擴(kuò)徑，生產(chǎn)稍大直徑的無(wú)縫管，目前國(guó)內(nèi)能 生產(chǎn)的最大外徑①460 mm，經(jīng)過(guò)熱擴(kuò)徑的最大規(guī)格為外徑①810mm， 壁厚10 40 mm。目前還沒(méi)有經(jīng)過(guò)熱擴(kuò)徑生產(chǎn)直徑大于01016腿的 大口徑無(wú)縫化鋼管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種大口徑無(wú)縫化鋼管(外徑①630mm 01422mm)的制造方法，該方法不但可以生產(chǎn)出無(wú)焊縫存在的大口 徑無(wú)縫化鋼管，取代直縫埋弧焊管，而且成本較低，生產(chǎn)效率高， 產(chǎn)品可直接用于石油天然氣輸送。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，大口徑無(wú)縫化鋼管的制造方法，包 括以下步驟
(1) 母管的選擇和處理選用外徑為O508mm O610mm的中 口徑直縫焊接鋼管作為母管，并清除內(nèi)外毛刺、中頻焊縫退火、管體 和焊縫探傷，這樣做保證了ERW焊管的質(zhì)量，從而使得原材料的來(lái)源 能夠保證，另外，為了保證成品管的長(zhǎng)度， 一般都使用較長(zhǎng)的ERW悍 管作為母管；
(2) 熱擴(kuò)徑將母管用中頻感應(yīng)加熱至930。C以上，通過(guò)至少一 個(gè)道次的熱擴(kuò)徑，成為外徑O620mm 0)1400mm的荒管，每一道次
擴(kuò)徑率為120% 180%;在擴(kuò)徑的生產(chǎn)過(guò)程中管子的壁厚變化不大，
主要是管子的長(zhǎng)度縮短，外徑擴(kuò)大。
(3) 冷擴(kuò)徑將上一步中的荒管冷擴(kuò)徑成為外徑cP630mm 0
1422mm粗品大口徑無(wú)縫化鋼管，擴(kuò)徑率為101% 102%;這一步的 目的在于，由于不均勻的鋼管冷卻和不均勻的塑性變形，熱擴(kuò)徑后管 子的彎曲度很大、外徑和圓度變化大，不能直接使用，而對(duì)于外徑為 0630mm ①1422mm的鋼管，由于外徑與壁厚比大，不能采用常規(guī)的 斜輥矯直或壓力矯直方式來(lái)進(jìn)行矯直，采用冷擴(kuò)徑方式，對(duì)熱擴(kuò)徑后 的鋼管進(jìn)行整圓和矯直，并消除不均勻的殘余應(yīng)力，從而保證了鋼管 的后續(xù)使用。
(4) 精整加工先對(duì)上一步中得到的粗品大口徑無(wú)縫化鋼管進(jìn) 行管端加工，首尾兩端切割成平齊狀態(tài)，主要是切除管子頭部的不 均勻變形部分，保證管子的圓度和壁厚；然后對(duì)成品大口徑無(wú)縫 化鋼管進(jìn)行水壓試驗(yàn)、管端和管體探傷、測(cè)長(zhǎng)稱(chēng)重、噴印涂油，得到 成品大口徑無(wú)縫化鋼管。在此過(guò)程中，對(duì)每一根鋼管都進(jìn)行水壓試驗(yàn)、 試驗(yàn)的壓力按管子承受的周向應(yīng)力為名義屈服強(qiáng)度的60°/。，并保壓10 秒鐘，以確保管子的耐高壓能力。再對(duì)管子的管端和管體進(jìn)行超聲波 探傷，防止管子內(nèi)部存在小的裂紋等缺陷。最后對(duì)管子進(jìn)行測(cè)長(zhǎng)稱(chēng)重 噴印涂油等工序，以便成品出廠(chǎng)；
優(yōu)選地，所說(shuō)的熱擴(kuò)徑的包括兩個(gè)道次，每一道次的擴(kuò)徑率為 130% 145%，所說(shuō)的冷擴(kuò)徑的擴(kuò)徑率為101.5% 101.6%;
優(yōu)選地，所說(shuō)的中口徑的直縫焊接鋼管的外徑為①610mm，壁厚
為17.5mm,長(zhǎng)度為22000 mm;荒管的外徑為1200mm，壁厚為 16.2mm，長(zhǎng)度為12500 mm;粗品大口徑無(wú)縫化鋼管的外徑為① 1219mm，壁厚為16.0mm，長(zhǎng)度為12400 mm，所說(shuō)的熱擴(kuò)徑方式為 頂推式；
更優(yōu)選地，所說(shuō)的熱擴(kuò)徑方式為拉拔式。
采用本發(fā)明的制造方法生產(chǎn)出來(lái)的大口徑無(wú)縫化鋼管與U0E、 JCOE大口徑直縫埋弧焊管相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)
(1) 鋼管的外形尺寸無(wú)論是在長(zhǎng)度方向還是圓周方向的壁厚和外 徑都非常均勻，尺寸精度優(yōu)于無(wú)縫化鋼管。
(2) 鋼管的焊縫已經(jīng)過(guò)多次加熱和形變處理，無(wú)論是在長(zhǎng)度方向 還是在圓周方向的組織和性能均勻，與無(wú)縫化鋼管相同，無(wú)論是防腐 性能還是耐壓性能明顯優(yōu)于U0E和JC0E大口徑直縫埋弧焊管。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地說(shuō)明。 實(shí)施例1 制造外徑為01219mm，壁厚為16腿，長(zhǎng)度為12000mm 的無(wú)縫化鋼管
(1) 母管的選擇和處理選用外徑為O610mm，壁厚為17. 5mm， 長(zhǎng)度為22000 mm的中口徑直縫焊接鋼管作為母管，并清除內(nèi)外毛刺、 中頻焊縫退火、管體和焊縫探傷；
(2) 熱擴(kuò)徑采用頂推式擴(kuò)徑方式，將母管用中頻感應(yīng)加熱至 940°C，內(nèi)部放置一個(gè)擴(kuò)徑芯棒，中頻加熱感應(yīng)圈和擴(kuò)徑芯棒固定不 動(dòng)，通過(guò)推制主機(jī)推動(dòng)鋼管通過(guò)擴(kuò)徑芯棒，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼管的擴(kuò)徑，經(jīng)第
一道次中頻感應(yīng)加熱推制熱擴(kuò)徑成為外徑O900mm，壁厚16. 8mm，長(zhǎng) 度為16040 mm的中間管；經(jīng)過(guò)第二道次熱擴(kuò)徑為外徑①1200mm，壁 厚16. 2mm，長(zhǎng)度為12500 ram的荒管；
(3) 冷擴(kuò)徑將上一步中的荒管冷擴(kuò)徑成為外徑①1219mm，壁 厚為16. Omm，長(zhǎng)度為12400mm的粗品大口徑無(wú)縫化鋼管；
(4) 精整加工先對(duì)上一步中得到的粗品大口徑無(wú)縫化鋼管進(jìn) 行管端加工，首尾兩端切割成平齊狀態(tài)；然后對(duì)成品大口徑無(wú)縫化鋼 管進(jìn)行水壓試驗(yàn)、管端和管體探傷、測(cè)長(zhǎng)稱(chēng)重、噴印涂油，得到外徑 0)1219mrn，壁厚為16. Omm，長(zhǎng)度為12000皿的成品大口徑無(wú)縫化鋼 管，符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例2 制造外徑為0) 1240誦，壁厚為20匪，長(zhǎng)度為12000mm 的無(wú)縫化鋼管
(1) 母管的選擇和處理選用外徑為O610mm，壁厚為17. 5mra， 長(zhǎng)度為22000 mm的中口徑直縫焊接鋼管作為母管，并清除內(nèi)外毛刺、 中頻焊縫退火、管體和焊縫探傷；
(2) 熱擴(kuò)徑采用拉拔式擴(kuò)徑方式，將母管用中頻感應(yīng)加熱至 945。C以上，內(nèi)部放置一個(gè)擴(kuò)徑芯棒，鋼管固定不動(dòng)，中頻加熱感應(yīng) 圈移動(dòng)與擴(kuò)徑芯棒同時(shí)移動(dòng)，擴(kuò)徑芯棒在拉拔主機(jī)的拉動(dòng)下實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼 管管體的擴(kuò)徑，經(jīng)第一道次中頻感應(yīng)加熱推制熱擴(kuò)徑成為外徑 ①1000mm，壁厚20. 8mm，長(zhǎng)度為16500 mm的中間管；經(jīng)過(guò)第二道次 熱擴(kuò)徑為外徑①1215ran，壁厚20. 2mm，長(zhǎng)度為12500 mm的荒管；
(3) 冷擴(kuò)徑將上一步中的荒管冷擴(kuò)徑成為外徑01240rnra，壁
厚為20mm，長(zhǎng)度為12400mm的粗品大口徑無(wú)縫化鋼管；
(4)精整加工先對(duì)上一步中得到的粗品大口徑無(wú)縫化鋼管進(jìn) 行管端加工，首尾兩端切割成平齊狀態(tài)；然后對(duì)成品大口徑無(wú)縫化鋼 管進(jìn)行水壓試驗(yàn)、管端和管體探傷、測(cè)長(zhǎng)稱(chēng)重、噴印涂油，得到外徑 cM240mm，壁厚為20腿，長(zhǎng)度為12000mm的成品大口徑無(wú)縫化鋼管 符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、大口徑無(wú)縫化鋼管的制造方法，其特征在于，包括以下步驟(1)母管的選擇和處理選用外徑為Φ508mm～Φ610mm的中口徑直縫焊接鋼管作為母管，并清除內(nèi)外毛刺、中頻焊縫退火、管體和焊縫探傷；(2)熱擴(kuò)徑將母管用中頻感應(yīng)加熱至930℃以上，通過(guò)至少一個(gè)道次的熱擴(kuò)徑，成為外徑Φ620mm～Φ1400mm的荒管，每一道次擴(kuò)徑率為120％～180％；(3)冷擴(kuò)徑將上一步中的荒管冷擴(kuò)徑成為外徑Φ630mm～Φ1422mm粗品大口徑無(wú)縫化鋼管，擴(kuò)徑率為101％～102％；(4)精整加工先對(duì)上一步中得到的粗品大口徑無(wú)縫化鋼管進(jìn)行管端加工，首尾兩端切割成平齊狀態(tài)；然后對(duì)成品大口徑無(wú)縫化鋼管進(jìn)行水壓試驗(yàn)、管端和管體探傷、測(cè)長(zhǎng)稱(chēng)重、噴印涂油，得到成品大口徑無(wú)縫化鋼管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大口徑無(wú)縫化鋼管的制造方法，其特 征在于，所說(shuō)的熱擴(kuò)徑的包括兩個(gè)道次，每一道次的擴(kuò)徑率為130% 145%，所說(shuō)的冷擴(kuò)徑的擴(kuò)徑率為101.5% 101.6%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的大口徑無(wú)縫化鋼管的制造方法，其特 征在于，所說(shuō)的中口徑的直縫焊接鋼管的外徑為O610mm，壁厚為 17.5mm，長(zhǎng)度為22000 mm;荒管的外徑為1200mm，壁厚為16.2mm， 長(zhǎng)度為12500 mm;粗品大口徑無(wú)縫化鋼管的外徑為①1219mm，壁厚 為16.0mm，長(zhǎng)度為12400 mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的大口徑無(wú)縫化鋼管 的制造方法，其特征在于，所說(shuō)的熱擴(kuò)徑方式為頂推式。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的大口徑無(wú)縫化鋼管的制造方法，其特征在于，所說(shuō)的熱擴(kuò)徑方式為拉拔式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大口徑無(wú)縫化鋼管的制造方法，該方法選用外徑Φ508mm～Φ610mm的直縫焊接鋼管作為母管，處理成無(wú)缺陷的母管，經(jīng)過(guò)至少一個(gè)道次的熱擴(kuò)徑成為外徑Φ620mm～Φ1400mm的荒管，進(jìn)行冷擴(kuò)徑矯直成為外徑Φ630mm～Φ1422mm的粗品鋼管，最后對(duì)粗品鋼管進(jìn)行管端加工、水壓試驗(yàn)、管端探傷和管體探傷、測(cè)長(zhǎng)稱(chēng)重、噴印涂油等精整加工后得到成品大口徑無(wú)縫化鋼管。該方法不但可以生產(chǎn)出無(wú)焊縫存在的大口徑無(wú)縫化鋼管，取代直縫埋弧焊管(UOE和JCOE)，而且成本較低，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品可直接用于石油天然氣輸送。
文檔編號(hào)F16L9/00GK101358667SQ20081012390
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者潘克云 申請(qǐng)人:潘克云