螺旋钢管表面质量检查的方法有哪些?-凯发k8官网下载
直缝钢管是用钢板生产的,而螺旋钢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,具有获得生产优良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别的强度等级和低温韧性,从而改进钢材的可焊性。但这一系统在钢板生产厂基本没有。卷板的合金含量(碳当量)往往低于相似等级的钢板,这也提高了螺旋钢管的可焊性。较需要说明的是,由于螺旋钢管的卷板轧制方向不是垂直钢管轴线方向(其夹解取决于钢管的螺旋角),而直缝钢管的钢板轧制方向垂直于钢管轴线方向,因而,螺旋钢管材料的抗裂性能优于直缝钢管。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δy和轴向应力δx。焊缝处合成应力δ=δy(l/4sin2α cos2α)1/2,其中,α为螺旋钢管焊缝的螺旋角。
螺旋钢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直缝焊管主应力的60-85%。在相同工作压力下,同一管径的螺旋钢管比直缝焊管壁厚可减小。螺旋管的“表面光洁”要求。但在生产中因各种原因所致的钢管表面缺陷多达10几种。这些缺陷主要包括:螺旋管的表面裂缝(裂纹)、发纹、内折、外折、轧破、内直道、外直道、离层、结疤、凹坑、凸包、麻坑(麻面)、擦伤(划伤)、内螺旋道、外螺旋道、青线、矫凹、辊印等。
一、螺旋钢管的径向应力有多大?
(1)由于径向应力是存在于钢管上的较大应力,所以焊缝处于垂直应力这一方向时承受大载荷。即直缝承受的载荷较大,环向焊缝承受的载荷小,螺旋缝介于二者之间。
(2)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。
(3)螺旋钢管发生爆破时,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,其稳定性比直缝焊管高。
二、螺旋钢管表面质量检查的方法有哪些?
(1)包括声波探伤、涡流探伤、磁粉探伤、漏磁探伤、电磁特别波探伤和渗透探伤等。由于每种检验方法的物理基础不同,因此,不同的无损探伤方法对于不同类型钢管缺陷的探伤敏感度也不相同,且各具优缺点。
(2)比如,涡流探伤、磁粉探伤、漏磁探伤、渗透探伤等方法,较适宜检测螺旋管表面或近表面的缺陷。其中渗透探伤只限于螺旋管表面开口缺陷的检查;而磁粉探伤、涡流探伤、漏磁探伤属磁力探伤,只限于铁磁性材料的检查。
(3)这些探伤方法中,涡流探伤主要对点状(孔洞形)缺陷敏感;其他探伤对线状(裂纹)缺陷敏感;而声波探伤则对钢管表面及内部缺陷的反应较迅速灵敏,但对钢管缺陷的定量或定性分析尚存在相应的困难,并且特别波探伤还受钢管的形状及晶粒度等限制。
(4)因此,没有哪一种无损探伤方法是十全十美的,各种方法之间应是互补的关系,不能取而代之。所以,根据产品技术要求的差异,不同的钢管标准规定了相应的钢管检验项目和无损检测方法。
有些缺陷对螺旋钢管性能的危害程度是十分严重的,称之为危险性缺陷,如钢管裂縫(裂纹)、内折、外折、轧破、离层、结疤、拉凹、凸包等;有些缺陷对钢管的性能影响相对小一些,称之为一般性缺陷,如螺旋管麻坑(面)、青线、擦(划、碰)伤、轻微的内直道和外直道、轻微的内螺旋道和外螺旋道、矫凹、辊印等。虽然某些十分轻微的且对钢管使用影响很小的一般性表面缺陷可以保留在钢管上,但标准对其缺陷的深度和长度(大小)仍有十分严格的限制。对于危险性的钢管表面缺陷则需要采取切除或修磨的方式将其全部清理干净。当对那些允许修磨的钢管表面缺陷进行修磨时,规定修磨处的深度和修磨点的形状需要符合标准规定的要求。为了提高钢管的表面质量,有时还会对钢管的内外表面进行喷丸(砂)、砂磨或机加工车削处理。