直縫鋼管的生產工藝較為簡單,主要生產工藝為高頻焊縫直縫鋼管(ERW)和埋弧焊直縫鋼管(LSAW)。直縫鋼管的生產效率高,成本低,經濟發展迅速。螺旋鋼管(強度設計SSAW)通常比直縫鋼管的高。
鋼管生產技術的主要內容是埋弧焊。螺旋鋼管可用于生產具有相同寬度的鋼坯和不同直徑的焊接管,或者窄鋼坯可用于生產具有較大直徑的鋼縫焊接管。但是,與相同長度的直縫鋼管相比,焊接長度分別增加了30%和100%,并且生產速度相對較低。因此,大多數大直徑鋼管通過螺旋焊接,而大多數小直徑鋼管通過直縫焊接。在大直徑直縫鋼管的工業生產中,采用T型焊接施工技術,即對接兩條小直縫鋼管,以滿足企業項目所需的長度。T形直縫鋼管的缺陷更加明顯。T形焊接過程中的殘余應力非常大。焊接的金屬結構材料通常處于三軸應力狀態,這增加了開裂的可能性。
在焊接工藝和工藝設計中,螺旋鋼管和直接焊接鋼管的焊接方法相同,但不可避免地會導致大量T形焊縫的出現,以及T-形焊縫的焊接殘余應力異型焊縫影響很大。因此,焊接的技術缺陷也需要改善。改進的焊接金屬結構減少了鋼管破裂的可能性。
此外,根據埋弧焊的技術規范,必須及時處理每道焊縫以進行引弧和熄滅電弧。但是,在焊接周向接縫時,各鋼管不能滿足該條件。因此,在電弧抑制處理中可能存在問題。焊接結構缺陷越來越多。
當管道處于內部工作壓力下時,通常會在管道壁上產生兩個主要應力,即徑向應力和軸向應力。對焊縫應力的綜合分析,其中α是螺旋結構鋼管焊縫的螺旋角。
螺旋結構焊縫處的綜合應力不同于直縫鋼管。在相同的工作壓力下,相同直徑的螺旋鋼管的壁厚小于直縫鋼管的壁厚。
當在螺旋焊縫附近出現平行缺陷時,由于螺旋焊縫的作用力很小,因此螺旋焊縫的膨脹風險小于直焊縫的膨脹風險。由于不同的徑向應力是鋼管上的最大應力,因此焊縫必須能夠承受垂直應力方向上的最大載荷。焊縫上的載荷影響最大,圓周焊縫上的載荷最小,螺旋焊縫上的載荷系數介于兩者之間。
管道的發展趨勢是大直徑,高強度。隨著我國鋼管直徑和鋼種的增加,盡管螺旋鋼管和直縫鋼管具有相同的牌號,但螺旋鋼管具有較高的沖擊韌性,這是不同鋼管之間的區別。
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