具有空心截面,其長度遠大于直徑或周長的
鋼材。按截面形狀分為圓形、方形、矩形和異形鋼管;按材質分為碳素結構鋼鋼管、低合金結構鋼鋼管、合金鋼鋼管和復合鋼管;按用途分為輸送管道用、工程結構用、熱工設備用、石油化工工業用、機械制造用、地質鉆探用、高壓設備用鋼管等;按生產工藝分為無縫鋼管和焊接鋼管,其中無縫鋼管又分熱軋和冷軋(拔)兩種,焊接鋼管又分
直縫焊接鋼管和螺旋縫焊接鋼管。
鋼管不僅用于輸送流體和粉狀固體、交換熱能、制造機械零件和容器,它還是一種經濟鋼材。用鋼管制造建筑結構網架、支柱和機械支架,可以減 輕重量,節省金屬20~40%,而且可實現工廠化機械化施工。用鋼管制造公路橋梁不但可節省鋼材、簡化施工,而且可大大減少涂保護層的面積,節約投資和維護費用。
中文名
鋼管
外文名
steel pipe
別 名
厚壁鋼管
按生產方法
鋼管按生產方法可分為兩大類:
無縫鋼管和焊接鋼管,焊接鋼管簡稱為焊管。
成捆的鋼管 無縫鋼管用優質碳素鋼或合金鋼制成,有
熱軋、
冷軋(拔)之分。
2.焊接鋼管因其焊接工藝不同而分為爐焊管、電焊(電阻焊)管和自動
電弧焊管,因其焊接形式的不同分為
直縫焊管和
螺旋焊管兩種,因其端部形狀又分為圓形焊管和異型(方、扁等)焊管。
按材質
鋼管按制管材質(即鋼種)可分為:碳素管和
合金管、不銹鋼管等。
合金管又可分為:低合金管、合金結構管、高合金管、高強度管。軸承管、耐熱耐酸不銹管、
精密合金(如可伐合金)管以及
高溫合金管等。
按連接方式分類
鋼管按管端聯接方式可分為:
光管(管端不帶螺紋)和車絲管(管端帶有螺紋)。
車絲管又分為:普通車絲管和管端加厚車絲管。
加厚車絲管還可分為:外加厚(帶外螺紋)、內加厚(帶內螺紋)和內外加厚(帶內外螺紋)等地車絲管。
車絲管若按螺紋型式也可分為:普通圓柱或圓錐螺紋和特殊螺紋等地車絲管。
另外,根據用戶需要,車絲管一般均配有管接頭交貨。
按鍍涂特征
鋼管按表面鍍涂特征可分為:黑管(不鍍涂)和鍍涂層管。
鍍層管有
鍍鋅管、鍍鋁管、鍍鉻管、滲鋁管以及其他合金層的鋼管。
涂層管有外涂層管、內涂層管、內外涂層管。通常采用的涂料有塑料、環氧樹脂、煤焦油環氧樹脂以及各種玻璃型的
防腐涂層料。
鍍鋅管又分為:KBG管,JDG管,螺紋管等。
按用途
1.管道用管。如:水、煤氣管、蒸汽管道用無縫管、石油輸送管、石油天然氣干線用管。農業灌溉用水龍頭帶管和噴灌用管等。
2.熱工設備用管。如一般鍋爐用的沸水管、過熱蒸汽管,機車鍋爐用的過熱管、大煙管、小煙管、拱磚管以及高溫高壓鍋爐管等。
3.機械工業用管。如航空結構管(圓管、橢圓管、平橢圓管),汽車半軸管、車軸管、汽車拖拉機結構管、拖拉機的油冷卻器用管、農機用方形管與矩形管、變壓器用管以及軸承用管等。
4.石油地質鉆探用管。如:石油鉆探管、石油鉆桿(方鉆桿與六角鉆桿)、鉆挺、石油油管、石油套管及各種管接頭、
地質鉆探管(巖心管、套管、主動鉆桿、鉆挺、按箍及銷接頭等)。
5.化學工業用管。如:
石油裂化管,化工設備熱交換器及管道用管、不銹耐酸管、化肥用高壓管以及輸送化工介質用管等。
6.其他各部門用管。如:容器用管(高壓氣瓶用管與一般容器管),儀表儀器用管、手表殼用管、注射針頭及其醫療器械用管等。
按斷面形狀
鋼管產品的鋼種與品種規格極為繁多,其性能要求也是各種各樣的。所有這些應隨著用戶要求或工作條件的變化而加以區分。通常,鋼管產品按斷面形狀、生產方法、制管材質、聯接方式、鍍涂特征與用途等進行分類。
鋼管按橫斷面形狀可分為:圓鋼管和異形鋼管。
異形鋼管是指各種非圓環形斷面的鋼管。
其中主要有:
橢圓管、
平橢管、
半圓管、
六角形管、
六角內圓管、
不等邊六角形管、
等邊三角形管、
五角梅花管、
八角形管,
凸字形管、
雙凸形管、
雙凹形管、
多凹形管、
瓜子形管、
扁形管、
菱形管、
星形管、
帶肋管、
滴狀管、
內翅片管、
扭異管、
B型管、
D型管以及多層管等。
鋼管按縱斷面形狀又分為:等斷面鋼管和變斷面鋼管。變斷面(或變截面)鋼管是指沿管長方向上的斷面形狀、內外直徑及壁厚等發生周期性或非周期性變化的鋼管。其主要有:外錐形管、內錐形管、外階梯管、內階梯管、周期斷面管、波紋管、螺旋管、帶散熱片的鋼管以及帶復線的槍管等。
(1)GB3087-2008《低中壓鍋爐用無縫鋼管》規定。化學成分試驗方法按GB222-84及GB223《鋼鐵及合金化學分析方法》中的有關部分。
(2)GB/T5310-2008《高壓鍋爐用無縫鋼管》規定。化學成分試驗方法按GB222-84及《鋼鐵及合金化學分析方法》、GB223《鋼鐵及合金化學分析方法》中的有關部分。
(3)進口
鍋爐鋼管的化學成分檢驗按合同規定的有關標準進行。
鋼管分為 無縫鋼管和焊接鋼管。無縫鋼管生 產過程是將實心管坯或鋼錠穿成空 心的毛管,然后再將其軋制成所要 求尺寸的鋼管。采用的穿孔和軋管 方法不同,就構成了生產無縫鋼管 的不同方法。焊接鋼管生產過程是 將管坯(鋼板或帶鋼)彎曲成管狀, 再把縫隙焊接起來成為鋼管。因采 用的成型和焊接方法不同,就構成了生產焊接鋼管的不同方法。
無縫鋼管主要用熱軋法生產。 擠壓法主要用于生產難穿孔的低塑 性高
合金鋼管或異型鋼管和復合金 屬管。冷軋和冷拔法可將熱軋管繼 續加工成小直徑和薄壁的鋼管。焊接鋼管工藝過程簡單、生產 效率高、成本低、產品品種日益擴 大。無縫鋼管和焊接鋼管主要生產 方法見表1、2。
表1 無縫鋼管和焊接鋼管生產方法
無縫鋼管和焊接鋼管生產方法生產方法 | 基 本 工 序 |
穿 孔 | 軋管 |
熱 軋 法 | 在自動軋管機組上 軋制 | 圓管坯在二輥式穿孔機 上穿孔 | 在帶回送輥的二輥式軋 管機上帶短頂頭軋制 |
在周期軋管機組上 軋制 | 圓鋼錠或管坯在二輥式 穿孔機上穿孔; 方形或多角形鋼錠在水 壓機上穿孔 | 在帶變斷面孔型的周期 軋管機上帶長芯棒軋制 |
在連續式軋管機組 上軋制 | 圓管坯在三輥或二輥式 穿孔機上穿孔; 連鑄方坯或方鋼錠在二 輥式壓力穿孔機上穿孔 | 在7~9架連軋管機上長 芯棒軋制; 附帶張力減徑機 |
在三輥軋管機組上 軋制 | 圓管坯在二輥式穿孔機 上穿孔; 連鑄坯在三輥式穿孔機 上穿孔 | 在三輥式斜軋機上帶長 芯棒軋制 |
在延伸軋管機組上 軋制 | 在二輥式穿孔機上穿孔 | 在帶圓盤形拉力導輥的 二輥斜軋機上帶長芯棒 軋制 |
在行星式軋管機組 上軋制 | 采用鑄造空心管坯 | 在行星式軋管機上軋制 |
表2
無縫鋼管和焊接鋼管生產方法生產方法 | 基 本 工 序 |
穿 孔 | 軋管 |
頂管法 | 在水壓機上沖成杯形毛 管 | 在頂管機上頂制 |
擠壓法 | 管坯加熱后在擠壓機上 擠壓成型 | 可繼續軋制或拔制 |
冷軋法 |
| 用熱軋管料在冷軋管機 上軋制 |
冷拔法 |
| 用熱軋或冷軋管料在冷 拔機上拔制 |
爐 焊 | 鏈式爐焊 | 加熱的管坯通過焊管模 成型 | 成型同時焊接 |
連續爐焊 | 加熱的管坯在輥式成型 焊接機上彎曲成型 | 成型同時焊接 |
電 焊 | 電阻焊 | 在輥式成型機上連續彎 曲成型 | 在電阻焊管機上焊接 |
電弧焊 | 在壓力機上壓制成型或 在輥式彎曲機上卷曲成 型(直縫),在成型機上連 續彎曲成型(螺旋縫) | 在埋弧自動焊管機上焊 接 |
電感焊 | 在輥式成型機上連續彎 曲成型 | 在電感焊管機上焊接 |
(1)規格:
螺旋鋼管的規格要求應在進出口貿易合同中列明。一般應包括標準的牌號(種類代號 )、鋼筋的公稱直徑、公稱重量(質量)、規定長度及上述指標的允差值等各項。我國標準推薦公稱直徑為8、10、12、16、20、40mm的螺旋鋼管系列。供貨長度分定尺和倍尺二種。我國出口螺紋鋼定尺選擇范圍為6~12m,日本產螺紋鋼定尺選擇范圍為3.5~10m。
(2)外觀質量:①表面質量。有關標準中對螺紋鋼的表面質量作了規定,要求端頭應切得平 直,表面不得有裂縫、結疤和折迭,不得存在使用上有害的缺陷等;②外形尺寸偏差允許值 。螺紋鋼的彎曲度及鋼筋幾何形狀的要求在有關標準中作了規定。如我國標準規定,直條鋼筋的彎曲度不大于6mm/m,總彎曲度不大于鋼筋總長度的0.6%。
尺寸
A、
公稱尺寸:是標準中規定的名義尺寸,是用戶和生產企業希望得到的理想尺寸,也是合同中注明的訂貨尺寸。
B、
實際尺寸:是生產過程中所得到的實際尺寸,該尺寸往往大于或小于公稱尺寸。這種大于或小于公稱尺寸的現象稱為偏差。
C、米重:每米重量=0.02466*壁厚*(外徑-壁厚)
偏差和公差
A、偏差:在生產過程中,由于實際尺寸難于達到公稱尺寸要求,即往往大于或小于公稱尺寸,所以標準中規定了實際尺寸與公稱尺寸之間允許有一差值。差值為正值的叫正偏差,差值為負值的叫負偏差。
B、公差:標準中規定的正、負偏差值絕對值之和叫做
公差,亦叫"公差帶"。
偏差是有方向性的,即以"正"或"負"表示;公差是沒有方向性的,因此,把偏差值稱為"正公差"或"負公差"的叫法是錯誤的。
交貨長度
交貨長度又稱用戶要求長度或合同長度。標準中對交貨長度有以下幾種規定:
A、通常長度(又稱非定尺長度):凡長度在標準規定的長度范圍內而且無固定長度要求的,均稱為通常長度。例如結構管標準規定:熱軋(擠壓、擴)鋼管3000mm~12000mm;冷拔(軋)鋼管2000mm~10500mm。
B、定尺長度:定尺長度應在通常長度范圍內,是合同中要求的某一固定長度尺寸。但實際操作中都切出絕對定尺長度是不大可能的,因此標準中對定尺長度規定了允許的正偏差值。
以結構管標準為:
生產定尺長度管比通常長度管的成材率下降幅度較大,生產企業提出加價要求是合理的。加價幅度各企業不盡一致,一般為基價基礎上加價10%左右。
C、
倍尺長度:倍尺長度應在通常長度范圍內,合同中應注明單倍尺長度及構成總長度的倍數(例如3000mm×3,即3000mm的3倍數,總長為9000mm)。實際操作中,應在總長度的基礎上加上允許正偏差20mm,再加上每個單倍尺長度應留切口余量。以結構管為例,規定留切口余量:外徑≤159mm為5~10mm;外徑>159mm為10~15mm。
若標準中無倍尺長度偏差及切割余量規定時,應由供需雙方協商并在合同中注明。倍尺長度同定尺長度一樣,會給生產企業帶來成材率大幅度降低,因此生產企業提出加價是合理的,其加價幅度同定尺長度加價幅度基本相同。
D、范圍長度:范圍長度在通常長度范圍內,當用戶要求其中某一固定范圍長度時,需在合同中注明。
例如:通常長度為3000~12000mm,而范圍定尺長度為6000~8000mm或8000~10000mm。
可見,范圍長度比定尺和倍尺長度要求寬松,但比通常長度加嚴很多,也會給生產企業帶來成材率的降低。因此生產企業提出加價是有道理的,其加價幅度一般在基價上加價4%左右。
壁厚不均
鋼管壁厚不可能各處相同,在其橫截面及縱向管體上客觀存在壁厚不等現象,即壁厚不均。為了控制這種不均勻性,在有的鋼管標準中規定了壁厚不均的允許指標,一般規定不超過壁厚公差的80%(經供需雙方協商后執行)。
橢圓度
在圓形鋼管的橫截面上存在著外徑不等的現象,即存在著不一定互相垂直的最大外徑和最小外徑,則最大外徑與最小外徑之差即為橢圓度(或
不圓度)。為了控制橢圓度,有的鋼管標準中規定了橢圓度的允許指標,一般規定為不超過外徑公差的80%(經供需雙方協商后執行)。
彎曲度
鋼管在長度方向上呈曲線狀,用數字表示出其曲線度即叫彎曲度。標準中規定的彎曲度一般分為如下兩種:
A、局部彎曲度:用一米長直尺靠量在鋼管的最大彎曲處,測其弦高(mm),即為局部彎曲度數值,其單位為mm/m,表示方法如2.5mm/m。此種方法也適用于管端部彎曲度。
B、全長總彎曲度:用一根細繩,從管的兩端拉緊,測量鋼管彎曲處最大弦高(mm),然后換算成長度(以米計)的百分數,即為鋼管長度方向的全長彎曲度。
例如:鋼管長度為8m,測得最大弦高30mm,則該管全長彎曲度應為:0.03÷8m×100%=0.375%
焊接鋼管 焊接鋼管也稱焊管,是用鋼板或鋼帶經過卷曲成型后焊接制成的鋼管。焊接鋼管生產工藝簡單,生產效率高,品種規格多,設備投資少,但一般強度低于無縫鋼
管。20世紀30年代以來,隨著優質帶鋼連軋生產的迅速發展以及焊接和檢驗技術的進步,焊縫質量不斷提高,焊接鋼管的品種規格日益增多,并在越來越多的領域代替了無縫鋼管。焊接鋼管按焊縫的形式分為直縫焊管和螺旋焊管。
直縫焊管生產工藝簡單,生產效率高,成本低,發展較快。螺旋焊管的強度一般比直縫焊管高,能用較窄的坯料生產管徑較大的焊管,還可以用同樣寬度的坯料生產管徑不同的焊管。但是與相同長度的直縫管相比,焊縫長度增加30~100%,而且生產速度較低。因此,較小口徑的焊管大都采用直縫焊,大口徑焊管則大多采用螺旋焊。
低壓流體輸送用焊接鋼管(GB/T3091-2008)也稱一般焊管,俗稱黑管。是用于輸送水、煤氣、空氣、油和取暖蒸汽等一般較低壓力流體和其他用途的焊接鋼管。鋼管接壁厚分為普通鋼管和加厚鋼管;接管端形式分為不帶螺紋鋼管(光管)和帶螺紋鋼管。低壓流體輸送用焊接鋼管除直接用于輸送流體外,還大量用作低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管的原管。
1.低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管(GB/T3091-2008)也稱鍍鋅電焊鋼管,俗稱白管。是用于輸送水、煤氣、空氣油及取暖蒸汽、暖水等一般較低壓力流體或其他用途的
熱浸鍍鋅焊接(爐焊或電焊)鋼管。鋼管接壁厚分為普通
鍍鋅鋼管和加厚鍍鋅鋼管;接管端形式分為不帶螺紋鍍鋅鋼管和帶螺紋鍍鋅鋼管。鋼管的規格用公稱口徑(mm)表示,公稱口徑是內徑的近似值。習慣上常用英寸表示,如1/2、3/4、1、2 等。
2
普通碳素鋼電線套管(YB/T5305-2006)是工業與民用建筑、安裝機器設備等電氣安裝工程中用于保護電線的鋼管。
3.
直縫電焊鋼管(GB/T13793-2008)是焊縫與鋼管縱向平行的鋼管。用于一般結構用,通常分為公制電焊鋼管、電焊
薄壁管等等。
4.
承壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管(
SY/T5037-2000)是以熱軋鋼帶卷作管坯,經常溫螺旋成型,用雙面埋弧焊法焊接,用于承壓流體輸送的螺旋縫鋼管。鋼管承壓能力強,焊接性能好,經過各種嚴格的科學檢驗和測試,使用安全可靠。鋼管口徑大,輸送效率高,并可節約鋪設管線的投資。主要用于輸送石油、天然氣的管線。
5.承壓流體輸送用
螺旋縫高頻焊鋼管(SY/T5038-2000)是以熱軋鋼帶卷作管坯,經常溫螺旋成型,采用高頻搭接焊法焊接的,用于承壓流體輸送的
螺旋縫高頻焊鋼管。鋼管承壓能力強,塑性好,便于焊接和加工成型;經過各種嚴格和科學檢驗和測試,使用安全可靠,鋼管口徑大,輸送效率高,并可節省鋪設管線的投資。主要用于鋪設輸送石油、天然氣等的管線。
7.一般低壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管(SY/T5039-2000)是以熱軋鋼帶卷作管坯,經常溫螺旋成型,采用高頻搭接焊法焊接用于一般低壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管。
8.樁用螺旋焊縫鋼管(SY/T5768-2000)是以熱軋鋼帶卷作管坯,經常溫螺旋成型,采用雙面埋弧焊接或
高頻焊接制成的,用于土木建筑結構、碼頭、橋梁等基礎樁用鋼管。
無縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的長條鋼材。無縫鋼管具有中空截面,可用作輸送流體的管道,如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。無縫鋼管與
圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強度相同時,重量較輕,是一種經濟截面鋼材,廣泛用于制造結構件和機械零件,如石油
鉆桿、汽車
傳動軸、自行
車架以及建筑施工中用的鋼
腳手架等。用無縫鋼管制造環形零件,可提高材料利用率,簡化制造工序,節約材料和加工工時,如
滾動軸承套圈、
千斤頂套等,廣泛用鋼管來制造。鋼管還是各種常規武器不可缺少的材料,槍管、炮筒等都要鋼管來制造。鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由于在周長相等的條件下,圓面積最大,用圓形管可以輸送更多的流體。此外,圓環截面在承受內部或外部徑向壓力時,受力較均勻,因此,絕大多數鋼管是圓管。但是,圓管也有一定的局限性,如在受平面彎曲的條件下,圓管就不如方、矩形管抗彎強度大,一些農機具骨架、
鋼木家具等就常用方、矩形管。根據不同用途還需有其他截面形狀的
異型鋼管。
1.
結構用無縫鋼管(GB/T8162-2008)是用于一般結構和機械結構的無縫鋼管。
2.
流體輸送用無縫鋼管(GB/T12771-2008)是用于輸送水、油、氣等流體的一般無縫鋼管。
4.
高壓鍋爐用無縫鋼管(GB5310-2008)是用于制造高壓及其以上壓力的水管鍋爐受熱面用的優質碳素鋼、合金鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管。
5.
化肥設備用高壓無縫鋼管(GB6479-2000)是適用于工作溫度為-40~400℃、工作壓力為10~30Ma的化工設備和管道的優質碳素結構鋼和合金鋼無縫鋼管。
6.
石油裂化用無縫鋼管(GB9948-2006)是適用于石油精煉廠的爐管、熱交換器和管道無縫鋼管。
7.
地質鉆探用鋼管(YB235-70)是供地質部門進行巖心鉆探使用的鋼管,按用途可分為鉆桿、鉆鋌、巖心管、套管和沉淀管等。
9.
石油鉆探管(YB528-65)是用于石油鉆探兩端內加厚或外加厚的無縫鋼管。鋼管分車絲和不車絲兩種,車絲管用接頭聯結,不車絲管用對焊的方法與工具接頭聯結。
10.
船舶用碳鋼無縫鋼管(GB5312-2009)是制造船舶I級耐壓管系、Ⅱ級耐壓管系、鍋爐及過熱器用的碳素鋼無縫鋼管。碳素鋼無縫鋼管
管壁工作溫度不超過450℃,合金鋼無縫鋼管管壁工作溫度超過450℃。
16.
流體輸送用不銹鋼無縫鋼管(GB/T14976-2002)是用于輸送流體的不銹鋼制成的熱軋(擠、擴)和冷拔(軋)無縫鋼管。
17.
異型無縫鋼管是除了圓管以外的其他截面形狀的無縫鋼管的總稱。按鋼管截面形狀尺寸的不同又可分為等壁厚異型無縫鋼管(代號為D)、不等壁厚異型無縫鋼管(代號為BD)、變直徑異型無縫鋼管(代號為BJ)。異型無縫鋼管廣泛用于各種結構件、工具和機械零部件。和圓管相比,異型管一般都有較大的慣性矩和截面模數,有較大的抗彎抗扭能力,可以大大減輕結構重量,節約鋼材。