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ERW焊管與無縫鋼管的比較(中國石油管道研究所測試)

日期:2020-04-01
ERW焊管與無縫鋼管的比較

1.外徑公差

ERW鋼管:將其冷成型并通過將直徑減小0.6%完成尺寸確定。工藝溫度在室溫下基本恒定。因此,可以精確地控制外徑,并且波動(dòng)范圍較小,這有助于消除黑色皮革帶扣。

無縫鋼管:采用熱軋成型工藝,在8000℃左右定型。鋼管的輥的原料組成,冷卻條件和冷卻條件對(duì)其外徑影響很大,因此難以精確地控制外徑并在較大范圍內(nèi)波動(dòng)。

2.壁厚公差

ERW鋼管:以熱軋帶鋼為原料,現(xiàn)代熱軋帶鋼的厚度公差可控制在0.05mm以內(nèi),并通過圓鋼穿孔生產(chǎn)無縫鋼管,壁厚偏差較大。隨后的熱軋可以部分消除壁厚。厚度不均勻,但目前最先進(jìn)的裝置只能控制在+ 5?10%t之內(nèi),相當(dāng)于厚度為8.94mm的鋼管。

無縫鋼管:壁厚控制精度的極限為0.9mm。

3.橢圓
ERW鋼管:冷彎成型,外徑控制準(zhǔn)確,波動(dòng)幅度小。
無縫鋼管:采用熱軋成型工藝。輥的原料組成,冷卻條件和冷卻條件對(duì)鋼管的外徑有很大的影響。因此,難以精確地控制外徑并且波動(dòng)范圍大。

4.拉伸試驗(yàn)

無縫鋼管和ERW鋼管的拉伸性能滿足API標(biāo)準(zhǔn),但無縫鋼管的強(qiáng)度通常在上限,塑性在下限。相比之下,ERW鋼管的強(qiáng)度最高,可塑性指數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)高33.3%。原因是通過微合金化冶煉,爐外精煉,控制冷控軋制,保證了ERW鋼管的原材料和熱軋帶材的性能。無縫鋼管主要依靠增加碳含量的手段,從而難以保證強(qiáng)度和塑性的合理匹配。

5.硬度

ERW鋼管的原材料,即熱軋帶材卷,在軋制過程中具有控制冷卻和軋制的高精度,可以確保帶材卷的各個(gè)部分的性能均勻。

6.粒身

ERW鋼管的原材料是熱軋帶材卷,使用寬的連鑄板坯,凝固的表面具有細(xì)小的晶體,晶體細(xì)密,沒有柱狀晶體區(qū)域,收縮和疏松,成分偏差小,結(jié)構(gòu)致密;在隨后的軋制過程中,中冷軋技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步確保了原料的晶粒尺寸。

7.防塌試驗(yàn)

ERW鋼管的特點(diǎn)是其原材料和管材制造工藝。其壁厚均勻性和橢圓率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于無縫鋼管,這是耐壓性高于無縫鋼管的主要原因。

8.沖擊試驗(yàn)

由于ERW鋼管基材的沖擊韌性是無縫鋼管的幾倍,因此焊縫處的沖擊韌性是ERW鋼管的關(guān)鍵。通過控制原料中的雜質(zhì)含量,縱向毛刺的高度和方向,成形邊緣的形狀,焊接角度以及焊接速度,加熱功率和頻率,焊接擠壓量,中頻抽出溫度和深度,空氣冷卻段長度和其他工藝參數(shù)可確保焊縫的沖擊能達(dá)到母材的60%以上,如果進(jìn)一步優(yōu)化,則可實(shí)現(xiàn)接近母材的焊縫的沖擊能
實(shí)現(xiàn)無縫性能。

9.爆破測試

ERW鋼管的爆破測試性能遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)要求,這主要是由于ERW鋼管的壁厚均勻性和外徑均勻所致。

10.直線度

ERW鋼管是冷加工的,在減小直徑的狀態(tài)下可以進(jìn)行在線校直,并具有無限倍數(shù)規(guī)則,因此直線度更好;無縫鋼管是在塑性狀態(tài)下形成的,加單法則(連續(xù)軋制是3?4倍法則)管的直線度比較難控制。

11.外觀

無縫鋼管中使用的坯料的外表面的缺陷不能通過熱軋而消除,只能在成品完成后進(jìn)行拋光。穿孔后殘留的螺旋形通道只能在減壁過程中部分消除。ERW鋼管以熱軋卷板為原料。卷材的表面質(zhì)量是ERW鋼管的表面質(zhì)量。熱軋卷材的表面質(zhì)量易于控制且質(zhì)量高。因此,ERW鋼管的表面質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于無縫鋼管。

12.鋼鐵消耗10,000米英尺長

ERW鋼管的壁厚均勻,其壁厚公差可忽略不計(jì)。無縫鋼管的壁厚差的控制精度極限為±5%t,一般控制在±5?10%t。

為了確保其最小壁厚可以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求和使用性能,只能通過適當(dāng)增加壁厚來解決。因此,在相同規(guī)格和相同重量的套管中,ERW鋼管比無縫鋼管長5-10%甚至更多,從而將10,000米英尺的鋼管消耗減少了5-10%。即使價(jià)格相同,ERW襯套實(shí)際上也可以為用戶節(jié)省采購成本的5%至10%。

以9-5 / 8 * 8.94mm套管為例,每10,000米可節(jié)省26.8?53.6噸,平均可節(jié)省成本30萬元。2007年,我們公司的主要外國用戶主要是俄羅斯國家石油公司,其石油生產(chǎn)區(qū)域分布在俄羅斯的西伯利亞。J55鋼級(jí)油,套管下至約2400m的深度。N80鋼級(jí)油和套管的運(yùn)行深度約為4800m。該產(chǎn)油區(qū)的一部分屬于含硫低溫井和高抗壓地質(zhì)條件。到目前為止,在使用產(chǎn)品時(shí)未發(fā)生質(zhì)量問題。

2008年,外國用戶主要位于德克薩斯州的油田和俄羅斯的油田。國內(nèi)油田主要是華北油田和大慶油田。該產(chǎn)品主要用于J55,N80鋼級(jí)φ73.02mm,φ139.7mm系列機(jī)油和套管。在美國德克薩斯州的油田中也使用了P110鋼漸變梯形扣環(huán)型φ139.7x7.72mm套管,并獲得了相同的效果。P110鋼制梯形帶扣式套管的深度下降到5400m。

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