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螺旋焊管在線精度監測系統的研發與應用

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螺旋焊管在線精度監測系統的研發與應用

發布日期:2019-06-18 作者: 點擊:

哈爾濱鋼材廠家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。其規格用外徑*壁厚表示,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。螺旋焊管在輸送燃氣,運輸方面發揮了很大的作用。


1、螺旋焊管質量檢測


按照螺旋焊管生產標準的規定,螺旋焊縫鋼管的主要檢驗/控制項目包括:


外形尺寸:鋼管外徑、壁厚、橢圓度、彎曲度、管端垂直度。


長度外觀質量:焊縫余高、錯邊、鋼管表面、分層、夾雜、焊縫缺陷判定。


化學成分


焊接接頭拉伸試驗


靜水壓試驗


酸蝕檢驗


無損檢驗


而直縫焊管沒有相應的生產標準。


一般螺旋焊管機組均采用在線連續檢驗方式來保證焊縫的的焊接質量,這是螺旋焊管生產區別于直縫焊管生產的另一重要特征。連續檢驗有利于焊接缺陷的監控、焊接質量的穩定、焊接等級的保證。


由于生產工藝的限制,直縫焊管極難實現連續不間斷檢驗。這將使焊接隱患與質量問題的出現機率增加,甚至影響將來管線運行的整體工作可靠性。因此在線檢測螺旋焊管并進行高精度的在線檢測是現在亟待解決的問題。

哈爾濱鋼材廠家

2、外形檢測


對于外形尺寸的檢測,本文主要簡單介紹了鋼管外徑、壁厚、橢圓度、彎曲度等的檢測。其中主要介紹了外徑及橢圓度尺寸的檢測方法。


2.1、外徑橢圓度檢測


螺旋焊管需要的是在線檢測設備,因此采用現在常用且有效的CCD光學測徑法進行檢測,超大直徑管材測徑儀測量范圍在60~700mm,測量精度小于等于0.05mm,測量范圍也可以是幾千毫米,測量可得到外徑值及橢圓度信息,外徑及橢圓度尺寸的在線檢測是高精度的在線檢測設備,安裝于螺旋焊管的生產線上,進行每秒500個數據的高速檢測,實現動態測量,及時了解生產狀態,在超差時及時報警,提升管線運行的整體工作可靠性。


超大直徑管材測徑儀內置一組間距可調雙鏡筒光電測頭,測量范圍可自動調節。尤其適用于邊旋轉邊行進的皮爾格軋機軋制無縫管和螺旋焊管的在線測量??赏ㄟ^旋轉周期設定測量得出管材截面的Z大直徑、Z小直徑、平均直徑和橢圓度。


為了增加雙鏡筒測頭的測量范圍,實現測量范圍的自動調節,我們在雙鏡筒測頭基礎上又增加了一套間距自動調整裝置。當需要調整鏡筒的間距時,通過控制系統輸入命令,驅動步進電機帶動滾珠絲杠即可實現精確位置的調整。


超大直徑管材測徑儀實時性好,數據顯示與測量無時間延遲,軋材溫度、抖動等對測量結果無影響,工控機計算,性能穩定,使用壽命長,測量范圍自動調節,適應多種規格的測量,風冷、水冷結合,保障設備穩定運行,可測量高溫軋材的外徑尺寸,與生產線分體安裝,消除生產震動帶來的影響,發射光源與測量頭間距大,適用于超大型工件,測頭間距可以進行調節,從而實現多規格螺旋焊管的檢測,可設置熱膨脹系數,從而得到冷態尺寸,超差超溫聲光報警,可詳細顯示工藝所需各項信息,是專為大直徑軋材檢測生產的測量系統。


2.2、壁厚檢測


壁厚檢測主要分為激光測厚儀與超聲波測厚。


激光測厚儀測量螺旋焊管的壁厚是測量管端壁厚,測量距離根據測量的實際情況制造,管端激光測厚儀兩組測頭在主軸兩側對稱分布,測量時主軸做180°正反向交替旋轉,并同時向鋼管內行進,完成規定距離的鋼管壁厚的檢測,檢測數據實時顯示與軟件顯示系統上。



超聲波測厚是利用聲波進行檢測的設備,檢測螺旋焊管厚度是檢測某個點的厚度,屬于手持式測厚儀,可以抽查任一點的厚度信息。


2.3、彎曲度檢測


內孔直線度檢測儀是利用激光的直線性和位敏傳感器可精確定位光的能量中心位置的功能來實現內孔直線度檢測的系統。直線度檢測系統偏差量精度高,角度(彎曲方向)精確,可為被測工件的校直提供量化的科學依據,可檢測其彎曲度性能。


直縫鋼管是用鋼板生產的,而螺旋鋼管是用熱軋卷板生產的。熱軋帶鋼機組軋制工藝具有一系列的優點,具有獲得生產優質管線鋼的冶金工藝能力。例如,在輸出臺架上裝有水冷卻系統以加速冷卻,這就允許使用低合金成分來達到特殊的強度等級和低溫韌性,從而改進鋼材的可焊性。但這一系統在鋼板生產廠基本沒有。卷板的合金含量(碳當量)往往低于相似等級的鋼板,這也提高了螺旋鋼管的可焊性。 更需要說明的是,由于螺旋鋼管的卷板軋制方向不是垂直鋼管軸線方向(其夾解取決于鋼管的螺旋角),而直縫鋼管的鋼板軋制方向垂直于鋼管軸線方向,因而,螺旋鋼管材料的抗裂性能優于直縫鋼管。管子在承受內壓時,通常在管壁上產生兩種主要應力,即徑向應力δY和軸向應力δX。焊縫處合成應力δ=δY(l/4sin2α+cos2α)1/2,其中,α為螺旋鋼管焊縫的螺旋角。 螺旋鋼管焊縫的螺旋角一般為50-75度,因此螺旋焊縫處合成應力是直縫焊管主應力的60-85%。在相同工作壓力下,同一管徑的螺旋鋼管比直縫焊管壁厚可減小。 


根據以上特點可知:

 1.螺旋鋼管發生爆破時,由于焊縫所受正應力與合成應力比較小,爆破口一般不會起源于螺旋焊縫處,其安全性比直縫焊管高。 

 2.當螺旋焊縫附近存在與之相平行的缺陷時,由于螺旋焊縫受力較小,故其擴展的危險性不如直焊縫大。

 3.由于徑向應力是存在于鋼管上的Z大應力,所以焊縫處于垂直應力這一方向時承受Z大載荷。即直縫承受的載荷Z大,環向焊縫承受的載荷Z小,螺旋縫介于二者之間


結語


螺旋焊管的高精度在線檢測是非常重要的,能有效的提高檢測精度,實時檢測,做好實時調整,保證生產效率及合格率,避免廢品廢料的大量生產。其中超大直徑管材測徑儀對螺旋焊管進行在線實時檢測,可以達到對鋼管管徑實時測控的目的,從而保證生產出滿足質量要求的高質量鋼管。


本文網址:http://www.yogibruno.com/news/429.html

關鍵詞:哈爾濱螺紋管,哈爾濱鋼材廠家,哈爾濱螺旋焊管

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