卷板钢管与螺旋管
2页1、工作联系单GD220238单位(子单位)工程名称致 :事由:建议将新建污水管采用的卷板钢管改为螺旋钢管内容:为提高施工质量,保证新建污水管更安全、更耐用,建议将设计图中新建污水管的管材由原来的卷板钢管改为螺旋钢管。两种管材的技术特性对比如下:材料的冶金性能 卷板钢管是用钢板生产的,而螺旋管是用热轧卷板生产的。热轧带钢机组轧制工艺具有一系列的优点,具有获得生产优质管线钢的冶金工艺能力。例如,在输出台架上装有水冷却系统以加速冷却,这就允许使用低合金成分来达到特殊的强度等级和低温韧性,从而改进钢材的可焊性。更需要说明的是,由于螺旋管的卷板轧制方向不是垂直钢管轴线方向(其夹角取决于钢管的螺旋角),而卷板钢管的钢板轧制方向垂直于钢管轴线方向,因而,螺旋管材料的抗裂性能优于卷板钢管。 焊接工艺 从焊接工艺而言,螺旋管与卷板钢管的焊接方法一致,但卷板钢管不可避免地会有很多的丁字焊缝,因此存在焊接缺陷的机率也大大提高,而且丁字焊缝处的焊接残余应力较大,焊缝金属往往处于三向应力状态,增加了产生裂纹的可能性。 而且,根据埋弧焊的工艺规定,每条焊缝均应有引弧处和熄弧处,但每根卷板钢管在焊接环缝时,无法达到该
2、条件,由此在熄弧处可能有较多的焊接缺陷。 强度特点 管子在承受内压时,通常在管壁上产生两种主要应力,即径向应力Y和轴向应力X。焊缝处合成应力=Y (l/4sin2+cos2)1/2,其中,为螺旋管焊缝的螺旋角。 螺旋管焊缝的螺旋角一般为50-75度,因此螺旋焊缝处合成应力是卷板钢管主应力的60-85%。在相同工作压力下,同一管径的螺旋管比卷板钢管壁厚可减小。 根据以上特点可知: A螺旋管发生爆破时,由于焊缝所受正应力与合成应力比较小,爆破口一般不会起源于螺旋焊缝处,其安全性比卷板钢管高。 B.当螺旋焊缝附近存在与之相平行的缺陷时,由于螺旋焊缝受力较小,故其扩展的危险性不如直焊缝大。 C.由于径向应力是存在于钢管上的最大应力,所以焊缝处于垂直应力这一方向时承受最大载荷。即直缝承受的载荷最大,环向焊缝承受的载荷最小,螺旋缝介于二者之间。 静压爆破强度 螺旋管与卷板钢管的屈服压力与爆破压力实测值和理论值基本吻合,偏差接近。但无论是屈服压力还是爆破压力,螺旋管均低于卷板钢管。爆破试验还显示出螺旋管爆破口的环向变形率明显大于卷板钢管。由此证实,螺旋管的塑性变形能力优于卷板钢管,爆破口一般只局限于
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