卷管制作技术要求

卷管制作技术要求
一、卷管焊缝为双面焊缝，允许有两道纵向焊缝，两焊缝间距大于300mm。

焊缝外观
质量标准不低于《焊接规范》中的三级标准。

二、卷管组对时，两焊缝间距应大于100mm，外接支管外壁距纵环向缝不应小于50mm。

三、卷管对接焊缝的错边量不应超过壁厚的20%，且不大于2mm，超过规定时，应选
两相邻偏差值较小的管子对接。

四、卷管周长偏差
1.当管道壁厚小于6mm时，为I型焊缝，当管道壁厚大于6mm时为V型焊缝；
2.直径大于600mm的管道，且壁厚大于6mm时，一般应在管子内侧的根部进行封底；
3.煤气卷管除规定用搭接连接部位外，其余皆采用连续坚固的V型坡口对焊连接，如果焊缝发现缺陷必须铲掉重焊，重焊不得多于两次，不允许补焊。

卷管的同一筒节上的纵向焊缝不宜大于两道；两纵缝间距不宜小于200mm。

六．卷管组对时、两纵缝间距应大于100mm。

支管外壁距焊缝不宜小于50mm。

七．卷管的校圆样板的弧长应为管子周长的1／6~I／4；样板与管内壁的不贴合间隙应符合下列规定：
1. 对接纵缝处不得大于壁厚的10%加2mm，且不得大于3mm。

2.离管端200mm的对接纵缝处不得大于2mm。

3.其他部位不得大于1mm。

八．卷管端面与中心线的垂直偏差不得大于管子外径的1％，且不得大于3mm。

平直度偏差不得大于1mm／m。

九．在卷管加工过程中，应防止板材表面损伤。

对有严重伤痕的部位必须进行修磨，使其圆滑过渡，且修磨处的壁厚不得小于设计壁厚。

十．卷管的加工规格、尺寸应符合设计文件的规定，质量应符合本规范第7章中相应质量等级的规定。

十一．制作完毕后，应进行外观和煤油检查，其检查方法如下：
1.外观检查：检查其外形是否整齐，焊缝高度是否符合技术要求；
2.煤油检查：在管道焊缝处外涂白垩内涂煤油进行检查，超过30分钟后在涂白垩的表面未发现暗黑的油点，即不渗透煤油为合格，否则必须将不合格的焊缝铲除重焊，直至合格为止，重焊次数不应超过两次。

十二. 卷管制作完毕交付安装前必须进行外观检查，检查其外形是否整齐，焊缝是否平整，焊缝高度是否符合要求，防腐漆是否按规定涂刷等。

十三. 所有管道制作完成后，需按YB/T9256-96《钢结构，管道涂装技术规范》要求进行钢材内外部表面预处理，除锈等级最低达到Sa2或St3，然后再涂两遍底漆，涂层厚度达60-80um，再运至现场安装。

我把螺旋焊管与直缝焊管技术特性做一个简单的比较：
·材料的冶金性能
直缝埋弧焊管是用钢板生产的，而螺旋焊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，具有获得生产优质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殊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，这也提高了螺旋焊管的可焊性。

更需要说明的是，由于螺旋焊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，螺旋焊管材料的抗裂性能优于直缝钢管。

·焊接工艺
从焊接工艺而言，螺旋焊管与直缝钢管的焊接方法一致，但直缝焊管不可避免地会有很多的丁字焊缝，因此存在焊接缺陷的机率也大大提高，而且丁字焊缝处的焊接残余应力较大，焊缝金属往往处于三向应力状态，增加了产生裂纹的可能性。

而且，根据埋弧焊的工艺规定，每条焊缝均应有引弧处和熄弧处，但每根直缝焊管在焊接环缝时，无法达到该条件，由此在熄弧处可能有较多的焊接缺陷。

·强度特点
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为螺旋焊管焊缝的螺旋角。

螺旋焊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，同一管径的螺旋焊管比直缝焊管壁厚可减小。

根据以上特点可知：A?螺旋焊管发生爆破时，由于焊缝所受正应力与合成应力比较小，爆
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。

C.由于径向应力是存在于钢管上的最大应力，所以焊缝处于垂直应力这一方向时承受最大载荷。

即直缝承受的载荷最大，环向焊缝承受的载荷最小，螺旋缝介于二者之间。

·静压爆破强度
经有关对比试验，验证了螺旋焊管与直缝焊管的屈服压力与爆破压力实测值和理论值基本吻合，偏差接近。

但无论是屈服压力还是爆破压力，螺旋焊管均低于直缝焊管。

爆破试验还显示出螺旋焊管爆破口的环向变形率明显大于直缝焊管。

由此证实，螺旋焊管的塑性变形能力优于直缝焊管，爆破口一般只局限于一个螺距内，这是螺旋焊缝对裂口的扩展起了有力的约束作用所致。

·韧性和疲劳强度
管道发展的趋势是大口径、高强度。

随着钢管直径的加大、所用钢级的提高，产生韧性断裂尖稳扩展的趋势越大。

根据美国有关研究机构的试验表明，螺旋焊管与直缝焊管虽然同为一个级别，但螺旋焊管具有较高的冲击韧性。

输送管线由于输量的变化，在实际操作过程中，钢管是承受随机交变载荷的作用。

了解钢管的低循环疲劳强度，对判断管线的使用寿命具有重要的意义。

按测定结果，螺旋焊管的疲劳强度与无缝管和电阻焊管相同，试验的数据与无缝管和电阻管分布在同一区内，而比一般的埋弧直缝焊管要高。

·现场可焊性
现场的可焊性主要是由钢管的材质和端口配合尺寸公差决定的。

考虑到钢管安装施工的要求，钢管加工生产的连续性的和外形几何尺寸的一致性尤为重要。

螺旋焊管的生产是基本上在同一工况条件下稳定的连续流程：而直缝焊管制作工序是分段的，包括整板/压头/预卷/点焊/焊接/精整/组对等多道工序过程。

这是螺旋焊管生产区别于直缝焊管生产的重要特征。

稳定的生产工况非常便于焊接质量的控制和几何尺寸的保证。

由于螺旋焊管管型规整、焊缝均匀分布，相对于直缝焊管，螺旋钢管有非常好的管口椭圆度和端面垂直度，保证了现场钢管焊接组对时的组对精度。

·对输送介质流动特性的影响
输送管线中的压降和管子的长度、流体粘滞系数、流体速度、流体阻力系数都成正比，而和管子的内径成反比。

而流体阻力系数既与雷诺数有关，又与管子内壁表面的粗糙度有关。

经测定，管子内壁表面的粗糙度所起的影响要比局部隆起的面积(如螺旋形的焊缝或纵长的焊缝、甚至包括内环形焊缝)所起的影响大十倍。

·生产与管理
螺旋焊缝钢管的生产能体现出优质高效的优势。

一台螺旋焊管机组的生产量相当于5-8台直缝焊管设备，如何使多台卷管设备生产线都能够达到同一制作标准，即按统一的生产工艺规范和质量保证体系生产以满足焊接质量要求与管道制造等级将是一项繁重的工作。

多头生产势比增加工程管理与质量监督的工程量。

多台直缝卷管机组及相应的焊接设备，其操作人员的操作技能、质量意识、分布的点和控制程序的差异将带来生产管理、计划进度、检查验收、交付协调等方面的诸多困难，极易造成管理与协调上的忙乱和生产厂家与施工单位的质量推诿。

·质量保证
钢管外径、壁厚、椭圆度、弯曲度、管端垂直度、长度外观质量：焊缝余高、错边、钢管表面、分层、夹杂、焊缝缺陷判定化学成分焊接接头拉伸试验静水压试验酸蚀检验无损检验而直缝焊管没有相应的生产标准。

一般螺旋焊管机组均采用在线连续检验方式来保证焊缝的的焊接质量，这是螺旋焊管生产区别于直缝焊管生产的另一重要特征。

连续检验有利于焊接缺陷的监控、焊接质量的稳定、焊接等级的保证。

由于生产工艺的限制，直缝焊管极难实现连续不间断检验。

这将使焊接隐患与质量问题的出现机率增加，甚至影响将来管线运行的整体工作可靠性。

·生产资质
螺旋焊管生产厂家应持有国家颁发的工业产品生产许可证。

许可证制度要求螺旋焊管的生产厂家首先应通过国家认定的权威检定机构的审查考核，具备相应的生产手段、检验设备，质量保证体系运行良好有效，产品应符合国家标准的等级和质量规范的要求，经国家工业产品生产许可证办公室确认后发证。

所以螺旋焊管生产厂家均有较为完善的质量保证体系和质量控制的运作程序。

直缝焊管生产厂家没有工业产品生产许可证的要求。

·
价格分析
由于热轧卷板的材质技术性能和生产技术工艺要求较高，故一方面国内符合标准的生产厂家比钢板生产厂家要少，另一方面其生产工艺和品质等级决定其市场价位亦高于热轧钢板。

这是螺旋焊管的市场售价高于直缝焊管的主要原因。

对于钢管销售价格的组成，材料价格是主导甚至是决定性因素. 认真考察螺旋焊管与直缝焊管的价格差异，螺旋焊管的价位略高于直缝焊管是由于生产主材的价格差异所致。

然而钢管制作仅只是项目工程的一部份，若考虑到工程整体质量、项目综合造价等因素，螺旋焊管仍具有整体优势。

钢板卷管工艺
1、钢板卷管工艺流程图
2、材料检查
2．1检查材料质量合格证明书、标识及检验报告是否符合现行有关标准及规范的要求。

2．2钢板厚度及允许偏差是否符合产品标准的要求。

2．2钢材外观质量是否符合国家现行有关标准的规定，当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于钢材厚度允许偏差值的12；钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923规定的C级及C级以上；钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。

3、钢材的放样下料
3．1在放样前必须用钢卷尺对钢板进行检查，并找正。

3．2钢材的放样尺寸按卷管的中径计算，放样后在钢板上打上样冲，并标出钢板的中心线。

3．3管道坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法。

火焰切割前应将钢材表面距切割边缘50mm范围内的锈斑、油污等清除干净。

采用热加工方法加工坡口后，应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整，切口上不得产生裂纹，并不宜有大于10mm的缺棱，切割后应清除边缘上的氧化物、熔瘤和飞溅物等。

机械加工时，加工表面不应出现台阶。

3．4对接坡口根据工艺及规范的要求进行加工，簿板一般采用V型坡口，厚板采有X型坡口，对于小于6mm的板材，可不加工坡口，但在反面焊接时，必须砌底清根。

3．5切口或坡口边缘上的缺棱，当其为1～3mm时，可用机械加工或修磨平整，但不能超过的1/10；当缺棱或沟槽超过30mm时则用Φ3.2以下的低氢型焊条补焊，并修磨平整。

3．6切口或坡口边缘上若出现分层性质的裂纹，需用10倍以上的放大镜或
超声波探测其长度和深度。

当长度a和深度d均在50mm内时，在裂纹的两端各延长15mm，连同裂纹起用铲削、电弧气刨、砂轮打磨等方法加工成坡口，再用Φ3.2的低氢型焊条补焊，并修磨平整；当其深度d大于50mm或累计长度超过板宽的20％时，除按上述方法处理外，还应在板面上开槽或钻孔，增加塞焊。

4、管节的卷制
4．1在卷管加工过程中，应防止板材表面损伤。

对有严重伤痕的部位必须进行修磨，使其圆滑过渡，且修磨处的壁厚不得小于设计壁厚。

4．2钢板卷管采用一次性成型工艺，卷制时，先将钢板两头压弯，直径应小于卷管直径。

然后调整滚床压力，分二到三次卷制钢管。

4．3将卷好的管节点焊加固，御下滚床后运往焊接平台施焊。

管子焊接工艺见第5。

4．4对焊接完的管节进行第二次滚圆，卷管的校圆样板的弧长应为管子周长的1/6～1/4；样板与管内壁的不贴合间隙应符合下列规定：
4．4．1对接纵缝不得大于壁厚的10％加2mm，且不得大于3mm。

4．4．2离管端200mm的对接纵缝处不得大于2mm。

4．4．3其他部位不得大于1mm。

4．4．4卷管端面与中心线的垂直偏差不得大于管子外径的１％，且不得大于3mm。

平直度偏差不得大于1mm/m。

4．4．5焊缝不能双面成型的卷管，当公称直径大于或等于600mm时，宜在管内进行封底焊。

5 管道焊接
5．1焊条、焊丝、焊剂和粉芯焊丝均应储存在干燥、通风良好的地方，并设专人保管。

5．1焊接材料的质量合格证明书、标识及检验报告必须符合现行有关标准及规范的要求。

5．2焊条、焊丝、焊剂等焊接材料的选择必须与母材相匹配，全作用前按说明书及工艺文件的规定进行烘焙和存放。

焊条、焊剂和粉芯焊丝在使用前，必须按产品说明书及有关工艺文件规定的技术要求进行烘干。

低氢型焊条烘干后必须存放在保温箱（筒）内，随用随取。

焊条由保温箱（筒）取出到施焊的时间不宜超过2h（酸性焊条不宜超过4h）。

不符上述要求时，应重新烘干后再用，但焊条烘干次数不宜超过２次。

5．3焊工必须经考试合格并取得合格证书，持证焊工必须在其考试合格项目及其认可的范围内施焊。

5．4雨雪天气时，禁止露天焊接。

构件焊区表面潮湿或有冰雪时，必须清除干净方可施焊。

在四级以上风力焊接时，应采取防风措施。

5．5焊丝宜采用表面镀铜，非镀铜焊丝使用前应清除浮锈、油污。

5．6焊接前应将焊缝及其周围的油、污、锈等清除干净，再进行施焊。

5．7不应在焊缝以外的母材上打火引弧。

5．8定位点焊，必须由持焊工合格证的工人施焊。

点焊用的焊接材料，应与正式施焊用的材料相同。

点焊高度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，点焊长度宜大于40mm，间距宜为500～600mm，并应填满弧坑。

如发现点焊上有气孔或裂纹，必须清除干净后重焊。

5．9对接接头的平焊缝，其两端必须配置引弧板和引出板，其材质和坡口型式应与被焊工件相同。

手工焊引弧板和引出极长度，应大于或等于60mm，宽度应大于或等于50mm；焊缝引出长度应大于或等于25mm。

自动焊引弧板和引出板长度，应大于或等于150mm，宽度应大于或等于80mm；焊缝引出长度应大于或等于80mm。

焊接完毕后，必须用火焰切除被焊工件上的引弧、引出板和其它卡具，并沿受力方向修磨平整，严禁用锤击落。

5．10采用多层焊时，应将前一道焊缝表面清理干净后再继续施焊。

5．11直管段上两对接焊口中心面间的距离，当公称直径大于或等于150mm 时，不应小于150mm；当公称直径小于150mm时，不应小于管子外径。

5．12坡口底层焊道宜采用不大于Φ3.2mm的焊条，底层根部焊道的最小尺寸应适宜，以防产生裂纹。

5．13要求焊透的对接双面焊缝和T型接头角焊缝的背面，可用清除焊根的方法施焊。

5．14手工电弧焊焊接电流应按焊条产品说明书的规定，并参照表5．14
选用。

焊条与电流匹配参数表4.2.1
6、碳弧所刨
6．1碳弧气刨工必须经过培训，合格后方可操作。

刨削时，应根据钢材的性能和厚度，选择适当的电源极性、碳棒直径和电流。

6．2碳弧气刨应采用直流电流，并要求反接电极。

6．3为避免产生“夹碳”或“贴渣”等缺陷，除采用合适的刨削速度外，并应使碳棒与工件间具有合适的倾斜角度（见表6．3）。

操作时，应先打开气阀，使喷口对准刨槽，然后再引弧起刨。

碳弧气刨角度表表6．3
6．4如发现“夹碳”，应在夹碳边缘5～10mm处重新起刨，深度要比夹碳处深2～3mm；“贴渣”可用砂轮打磨。

6．5露天操作时，应沿顺风方向操作；在封闭环境下操作时，要有通风措施。

碳弧气刨常用工艺参数见表5.16
碳弧气刨常用工艺参数表5.16
7、埋弧焊
7、1 用于埋弧焊的焊剂应按照工艺确定的型号和牌号相匹配。

焊剂必须干燥，不得含灰尘、铁屑和其它杂物。

7、2 对接接头埋弧自动焊宜按表7.2选定焊接参数。

7．3 焊接区应保持干燥，不得有油、锈和其它污物。

7．4 埋弧焊每道焊缝熔敷金属横截面的成型系数（宽度与深度之比）应大于1。

对接接头埋弧自动焊参数表 7.2
以一根管为例，管长12米，单节管长2米，管径为1.18米，壁厚12mm。

的时间。

见附表。

9、所用设备一览表
2、单直缝卷管加工工艺
(1)、直缝卷管工艺流程
主要为先进的JCOE生产工艺，工艺流程如下：
板材检测铣 边预 弯"C"成型
超声波探伤扩 经平头 倒角
外 焊内 焊称重测长至下道工序
合缝预焊"O"成型（精整）
"O"成型（收口）
X射线探伤
（2）卷管工艺示意图
钢板的下料钢管的卷制钢管的焊接成型（3）单直缝卷管生产工艺
1)、下料（火焰切割）
①设备名称：火焰切割机
②设备用途：钢板宽度下料
2）、铣边
①设备名称：铣边机 XB-4500*12000
②设备用途：加工坡口
钢板火焰下料或定宽尺寸的钢板首先要进行焊接坡口的加工，该工序对钢板成型前的两边共6个面通过一次铣削加工完成。

加工面不得有局部黑皮、毛刺、棱边和台阶，铣削属边缘加工的常规工艺。

3）、预弯
①设备名称：预弯机 YW-2500/3000
②设备用途：消除直边
预弯是成型前的直接准备工序.预弯段直接影响钢管最终成型后的几何尺寸误差，即圆度，棱角度。

该机配置预弯模具共7套，其中上模5套，下模2套。

模具预弯成型段为渐开线形式，且下模角度可根据计算进行调节以满足该模具使用范围内的最佳圆弧成型段。

4）、弯曲成型
①设备名称：成型机 PPF3600/120
②设备用途：成型
根据板料规格，材质等设定参数如折弯压力，上模规格，下模开口，折弯深度，步长等等，生成程序即可进行首件试折。

首折的PC参数按理论计算后角度由大到小进行现场修正，直至与内圆弧样板吻合时定出PC参数。

5）、O成型（收口）
①设备名称：四柱压力机 Y32-500
②设备用途：预焊前收口
6）、合缝预焊
①设备名称：预焊机 YH-1422/120
②设备用途：预焊合缝
成型后的开缝管在合缝机上0间隙对接，并连续自动CO2气保焊预焊打底，其规范
严格按焊接工艺执行。

要求焊波均匀平齐，无深窝形咬边，焊瘤，弧坑裂纹等缺陷。

严禁电弧灼伤母材。

7）、内焊
①设备名称：ZGNH-2 2丝内焊机
②设备用途：内焊缝成型
预焊清理后的钢管即可进入内缝焊接工序，该工序为双丝自动埋弧焊，其焊接过程全程电视监控，电控调节焊缝跟踪。

其焊接规范严格按工艺执行。

8）、外焊
①设备名称：ZGWH-3 3丝外焊机
②设备用途：外焊缝成型
内焊结束进入外焊缝焊接工序，该工序为三丝自动埋弧焊接，其焊接过程全程电视监控，电控调节焊缝跟踪。

其焊接规范严格按工艺执行。

9）、矫直
①设备名称：矫直机 LM400*100
②设备用途：直线度精整
焊接后变形弯曲的钢管需要经过校直后才能达到标准允许的直线度
10）、O成型（精整）
①设备名称：精整机 JZ2000/1500*1500
②设备用途：圆度精整切头打坡口
校直后的钢管进入整形工序，钢管有O形模具强制精确整形，以达到较高的圆度和直度。

11）、焊缝探伤检验
①设备名称：超声波探伤仪
②设备用途：焊缝探伤检查
焊接完毕即可进行全焊缝100%超声波探伤检测。

对有标准规定的缺陷须100%返修合格并超声波检测判定。

12）、喷印入库。