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發布時間：2020-10-01 15:21
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無縫鋼管的力學性能
鋼材力學性能是保證鋼材終使用性能（機械性能）的重要指標，它取決于鋼的化學成分和熱處理制度。在鋼管標準中，根據不同的使用要求，規定了拉伸性能（抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率）以及硬度、韌性指標，還有用戶要求的高、低溫性能等。
①抗拉強度（σb）
試樣在拉伸過程中，在拉斷時所承受的力（Fb），除以試樣原橫截面積（So）所得的應力（σ），稱為抗拉強度（σb），單位為N/mm2（MPa）。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的能力。
②屈服點（σs）
具有屈服現象的金屬材料，試樣在拉伸過程中力不增加（保持恒定）仍能繼續伸長時的應力，稱屈服點。若力發生下降時，則應區分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2（MPa）。
上屈服點（σsu）：試樣發生屈服而力下降前的應力；下屈服點（σsl）：當不計初始瞬時效應時，屈服階段中的應力。
屈服點的計算公式為：
式中：Fs--試樣拉伸過程中屈服力（恒定），N（牛頓）So--試樣原始橫截面積，mm2。
③斷后伸長率（σ）
在拉伸試驗中，試樣拉斷后其標距所增加的長度與原標距長度的百分比，稱為伸長率。以σ表示，單位為%。計算公式為：σ=（Lh-Lo）/L0*100%
式中：Lh--試樣拉斷后的標距長度，mm；L0--試樣原始標距長度，mm。
④斷面收縮率（ψ）
在拉伸試驗中，試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比，稱為斷面收縮率。以ψ表示，單位為%。計算公式如下：
式中：S0--試樣原始橫截面積，mm2；S1--試樣拉斷后縮徑處的少橫截面積，mm2。
⑤硬度指標
金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱為硬度。根據試驗方法和適用范圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。
避免鋼管3PE防腐層管端出現翹邊
三層結構的聚乙烯（3PE）防腐涂層以其良好的抗腐蝕性、抗水氣滲透性以及力學性能等，在石油管道行業得到了廣泛應用。這種防腐層鋼管管端容易由于腐蝕而出現的翹邊問題。
分析認為：3PE防腐層鋼管在打磨預留段聚乙烯層坡口時，管端焊縫余高未修磨或修磨不平整，會導致焊縫突出部分聚乙烯底部的環氧粉末被磨掉，在防腐管露天堆放時間較長的情況下，焊縫表面金屬就會先被腐蝕，從而導致3PE防腐層出現翹邊的現象。
避免3PE防腐層管端出現翹邊的措施是：
1、在不影響管口焊接的情況下，應適當增加聚乙烯層端部環氧粉末的預留長度，可預防因鋼管堆放時間較長，管端金屬腐蝕嚴重引起的3PE防腐翹邊。
2、防腐管露天堆放時間較長時，應在管端進行遮蓋，防止雨水侵蝕，造成管端嚴重腐蝕。
3、若管道現場施工周期較長，可以在管端金屬涂刷可焊防銹漆，以防止防腐管在儲存期間因腐蝕引起3PE防腐層翹邊。
4、嚴格控制管端預留處焊縫余高的修磨質量。在焊縫處聚乙烯坡口外與管體其他部位一樣，使環氧粉末保留長度>20mm，以防止焊縫處環氧粉末底部先被腐蝕而引起3PE防腐層翹邊。管端焊縫修磨應注意：
1）從焊縫修磨開始處到聚乙烯倒角處應有10-20mm沒有焊縫余高的與管體一樣的聚乙烯層平整段，以保證管端聚乙烯坡口處擠壓粘結質量。
2）焊縫修磨后的余高應盡量做到與管體平齊，不要有明顯的余高，以防止在打磨聚乙烯層倒角時，將環氧粉末一同打磨掉。
3）焊縫未修磨的頂端與修磨處的過渡段倒角，也應與聚乙烯層倒角一樣（≤30°），以便擠壓輥的擠壓力均勻地施壓在聚乙烯層上，防止因坡口處防腐層粘結不好出現聚乙烯層翹邊。
5、預留段環氧粉末涂層只有保護完整，才能起到延緩管端因腐蝕引起的翹邊。國內管端聚乙烯坡口加工都用鋼絲輪打磨方式，會損壞環氧粉末涂層。應改用機械加工坡口，刀口底層要有限位裝置來控制刀具的進刀深度，以免傷及環氧粉末涂層。
不銹鋼無縫管固溶處理的作用
固溶溫度主要根據化學成分確定。一般說來，合金元素種類多、含量高的牌號，固溶溫度要相應提高。特別是錳、鉬、鎳、硅含量高的鋼，只有提高固溶溫度，使其充分溶解，才能達到軟化效果。但穩定化鋼，如321不銹鋼管，固溶溫度高時穩定化元素的碳化物充分溶解于奧氏體中，在隨后的冷卻中會以Cr23C6的形態在晶界析出，造成晶間腐蝕。為使穩定化元素的碳化物（TiC和NbC）不分解、不固溶，一般采用下限固溶溫度。20mm，以防止焊縫處環氧粉末底部先被腐蝕而引起3PE防腐層翹邊。
對于不銹鋼無縫管而言，固溶處理的3個要素是溫度、保溫時間和冷卻速度。不銹鋼無縫管固溶處理有什么作用呢？
1:使不銹鋼無縫管組織和成分均勻一致，這對原料尤其重要，因為熱軋管材各段的軋制溫度和冷卻速度不一樣，造成組織結構不一致。在高溫下原子活動加劇，σ相溶解，化學成分趨于均勻，快速冷卻后就獲得均勻的單相組織。
2:消除加工硬化，以利于繼續冷加工。通過固溶處理，歪扭的晶格恢復，伸長和破碎的晶粒重新結晶，內應力消除，鋼絲抗拉強度下降，伸長率上升。
3:恢復不銹鋼管固有的耐蝕性能。由于冷加工造成碳化物析出，晶格缺陷，使不銹鋼管耐蝕性能下降。固溶處理后不銹鋼無縫管耐蝕性能恢復
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；冷軋以熱處理狀態交貨。④鋼管彎曲度檢查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、細線測每米彎曲度、全長彎曲度。
鋼管幾何尺寸及外形檢查：
①鋼管壁厚檢查：千分尺、超聲測厚儀，兩端不少于8點并記錄。
②鋼管外徑、橢圓度檢查：卡規、游標卡尺、環規。
③鋼管長度檢查：鋼卷尺、人工、自動測長。
④鋼管彎曲度檢查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、細線測每米彎曲度、全長彎曲度。
⑤鋼管端面坡口角度和鈍邊檢查：角尺、卡板。
3．鋼管表面質量檢查：100%
