第十講 鋼管知識

鋼管是一種中空的長條鋼材，大量用作輸送流體的管道，如石油、天燃氣、水、煤氣、蒸氣等，另外，在搞彎、抗扭強度相同時，重量較輕，所以也廣泛用于制造機械零件和工程結構。也常用作生產各種常規武器、槍管、炮彈等。

鋼管的分類：鋼管分無縫鋼管和焊接鋼管（有縫管）兩大類。按斷面形狀又可分為圓管和異形管，廣泛應用的是圓形鋼管，但也有一些方形、矩形、半圓形、六角形、等邊三角形、八角形等異形鋼管。
對于承受流體壓力的鋼管都要進行液壓試驗來檢驗其耐壓能力和質量，在規定的壓力下不發生泄漏、浸濕或膨脹為合格，有些鋼管還要根據標準或需方要求進行卷邊試驗、擴口試驗、壓扁試驗等。
無縫鋼管：無縫鋼管是用鋼錠或實心管坯經穿孔制成毛管，然后經熱軋、冷軋或冷撥制成。無縫鋼管的規格用外徑＊壁厚毫米數表示。無縫鋼管分熱軋和冷軋（撥）無縫鋼管兩類。
熱軋無縫鋼管分一般鋼管，低、中壓鍋爐鋼管，高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、地質鋼管和其它鋼管等。冷軋（撥）無縫鋼管除分一般鋼管、低中壓鍋爐鋼管、高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、其它鋼管外，還包括碳素薄壁鋼管、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管、異型鋼管。熱軋無縫管外徑一般大于32mm，壁厚2.5-75mm，冷軋無縫鋼管處徑可以到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等碳結鋼16Mn、5MnV等低合金結構鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合結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。一般用無縫鋼管要保證強度和壓扁試驗。熱軋鋼管以熱軋狀態或熱處理狀態交貨；冷軋以熱以熱處理狀態交貨。
低中壓鍋爐用無縫鋼管：用于制造各種低中壓鍋爐、過熱蒸汽管、沸水管、水冷壁管及機車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管等。用碳素結構鋼熱軋或冷軋（撥）無縫鋼管。主要用10、20號鋼制造，除保證化學成分和機械性能外要做水壓試驗，卷邊、擴口、壓扁等試驗。熱軋以熱軋狀態交貨、冷軋（撥）以熱處理狀態交貨。
高壓鍋爐鋼管：主要用來制造高壓及其以上壓力的蒸汽鍋爐管道等用的碳素結構鋼、合金結構鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管、這些鍋爐管經黨處于高溫和高壓下工作、管子在高溫煙氣和水蒸汽的作用下還會發生氧化和腐蝕，因此要求鋼管有高的持久強度、高的抗氧化性能，并具有良好的組織穩定性，采用鋼號有：碳素結構鋼鋼號有20G、20MnG、25MnG；合金結構鋼鋼號15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等；有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb高壓鍋爐管除保證化學成分和機械性能外，要逐根做水壓試驗，要作擴口、壓扁試驗。鋼管以熱處理狀態交貨。此外，對成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。
地質鉆探及石油鉆控用無縫鋼管；為探明地下巖層結構、地下水、石油、天然氣及礦產資源情況，利用鉆機打井。石油、天然氣開采更離不開打井，地質鉆控用石油鉆探用無縫鋼管是鉆井的主要器材，主要包括巖芯外管、巖芯內管、套管、鉆桿等。由于鉆探用管要深入到幾千米地層深度工作，工作條件極為復雜，鉆桿承受拉、壓、彎曲、扭轉和不均衡沖擊載荷等應力作用，還要受到泥漿、巖石磨損，因此，要求管材必須具有足夠的強度、硬度、耐磨性和沖擊韌性，鋼管用鋼用“DZ”（地質的漢語拼音字頭）加數字一代表鋼屈服點表示，常用的鋼號有DZ45的45MnB、50Mn；DZ50的40Mn2、40Mn2Si；DZ55的40Mn2Mo、40MnVB；DZ60的40MnMoB、DZ65的27MnMoVB。鋼管都以熱處理狀態交貨。
石油裂化管：用于石油煉廠的爐管、熱交換器管和管道用無縫管。常用碳素鋼（10、20）、合金鋼（12CrMo、15CrMo）、耐熱鋼（12Cr2Mo、15Cr5Mo）、不銹鋼（1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti）制造。鋼管除得證化學成分和各種機械性能外，還要保證水壓、壓扁、擴口等試驗，及表面質量和無損檢驗。鋼管在熱處理狀態下交貨。
不銹鋼管：用各種不銹鋼熱軋，冷軋的不銹鋼管，廣泛應用于石油、化工設備管道和各種用途的不銹鋼結構零件，除應保證化學成分和機械性能，凡用作承受流體壓力的鋼管要保證水壓試驗合格。各種鋼管要按規定保證條件。
焊接鋼管：也叫焊管，是用鋼板或鋼帶經過彎曲成型，然后經焊接制成。按焊縫形式分為直縫焊管和螺旋焊管。按用途又分為一般焊管、鍍鋅焊管、吹氧焊管、電線套管、公制焊管、托輥管、深井泵管、汽車用管、變壓器管、電焊薄壁管、電焊異型管和螺旋焊管。
一般焊管：一般焊管用來輸送低壓流體。用Q19、Q21、Q23鋼制造。也可采用易于焊接的其它軟鋼制造。鋼管要進行水壓、彎曲、壓扁等實驗，對表面質量有一定要求，通常交貨長度為4-10m，常要求定尺（或倍尺）交貨。焊管的規格用公稱口徑表示（毫米或英寸）公稱口徑與實際不同，焊管按規定壁厚有普通鋼管和加厚鋼管兩種，鋼管按管端形式又分帶螺紋和不帶螺紋兩種，表6-17為焊接鋼管尺寸。

鍍鋅鋼管：為提高鋼管的耐腐蝕性能，對一般鋼管（黑管）進行鍍鋅。鍍鋅鋼管分熱鍍鋅和電鋼鋅兩種，熱鍍鋅鍍鋅層厚，電鍍鋅成本低。
吹氧焊管：用作煉鋼吹氧用管，一般用小口徑的焊接鋼管，規格由3/8寸-2寸八種。用08、10、15、20或Q195-Q235鋼帶制成。為防蝕，有的進行滲鋁處理。
電線套管：也是普通碳素鋼電焊鋼管，用在混凝土及各種結構配電工程，常用的公稱直徑從13-76mm。電線套套管壁較薄，大多進行涂層或鍍鋅后使用，要求進行冷彎試驗。
公制焊管：規格用無縫管形式，用外徑＊壁厚毫米表示的焊接鋼管，用普通碳素鋼、碳素鋼或普能低合金鋼的熱帶、冷帶焊接，或用熱帶焊接后再經冷撥方法制成。公制焊管分普能和薄壁、普通用作結構件，如傳動軸，或輸送流體，薄壁用來生產家具、燈具等，要保證鋼管強度和彎曲試驗。
托輥管：用于帶式輸送機托輥電焊鋼管，一般用Q215、Q23、B鋼及20鋼制造，直徑63.5-219.0mm。對管彎曲度、端面要與中心線垂直、橢圓度有一定要求，一般進行水壓和壓扁試驗。
變壓器管：用于制造變壓器散熱管和其它熱交換器，采用普通碳素鋼制造，要求進行壓扁、擴口、彎曲、液壓試驗。鋼管以定尺或倍尺交貨，對鋼管彎曲度有一定要求。
異型管：由普通碳結結構鋼及16Mn等鋼帶焊制的方形管、矩形管、帽形管、空膠鋼門窗用鋼管，主要用作農機構件、鋼窗門等。
電焊薄壁管：主要用來制作家具、玩具、燈具等。近年來不銹鋼帶制作的薄壁管應用很廣，家具、裝飾、欄柵等。
螺旋焊管：是將低碳碳素結構鋼或低合金結構鋼鋼帶按一定的螺旋線的角度（叫成型角）卷成管坯，然后將管縫焊接起來制成，它可以用較窄的帶鋼生產大直徑的鋼管。螺旋焊管主要用于石油、天然氣的輸送管線，其規格用外徑＊壁厚表示。螺旋焊管有單面焊的和雙面焊的，焊管應保證水壓試驗、焊縫的抗拉強度和冷彎性能要符合規定。