无缝钢管生产缺陷与预防
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- 第一章、 无缝钢管的质量要求
1、无缝钢管质量要求
1．1、化学成分
对有害化学元素As Sn Sb Bi Pb 和气体N H O等含量提出了要求，为了提高钢中化学成分的均匀性和钢的纯净度，减少管坯的非金属夹杂物并改善其分布状态，常常采用炉外精炼设备对钢水进行精炼，甚至采用电渣炉对管坯进行重熔精炼。
1.2、尺寸精度和外形
无缝钢管的几何尺寸主要包括钢管的外径、壁厚、椭圆度、长度、弯曲度、管端面切斜度、坡口角度和钝边，异性钢管的横截面尺寸等。
1.3、表面质量
标准中规定了无缝钢管的“表面光洁”的要求。常见的缺陷有：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）、刮伤（擦伤）、内螺旋道、外螺旋道、青线、矫凹、辊印等。其中裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、凹坑、凸包等位危险缺陷；钢管的麻面、青线、擦伤、轻微的内外直道、轻微的内外螺旋、矫凹、辊印为一般性缺陷。
1.4、物理化学性能
包括常温下的力学性能和一定温度下的力学性能（热强性能和低温性能）和抗腐蚀性能（如抗氧化、抗水蚀、抗酸碱等性能）一般情况下取决于钢的化学成分、组织性能和钢的纯净度以及钢的热处理方式等。有些情况下，钢管的轧制温度和变形程度也会对钢管的性能产生影响。
1.5、工艺性能
包括钢管的扩口、压扁、卷边、弯曲、环拉和焊接性能。
1.6、金相组织
包括钢管的低倍组织和高倍组织。
1.7、特殊要求
在用户使用钢管时提出的标准以外的要求。
2、无缝钢管质量检查方法与仪器和设备
2.1、化学成分分析
可以采用仪器分析法和化学分析法。用于化学分析的试样分熔炼试样、锭钻屑试样、管材试样。熔炼试样一般采用仪器分析法、管材成品试样采用化学分析法和一起分析法。
常用的化学分析仪器主要是：红外碳硫仪、直读光谱仪、X射线荧光光谱仪等。
2.2、尺寸及外形检测
检查内容主要包括：壁厚、外径、长度、弯曲度、椭圆度、端口坡度及钝边角度和异形钢管横截面形状等。
2.3表面质量检测
人工肉眼检查和无损探伤检查。无损检测的方法有很多如：超声波探伤、涡流探伤、磁粉探伤、漏磁探伤、电磁超声波探伤和渗透探伤等。每种方法各有优缺点：
适合检测钢管表面或者近表面：涡流探伤、磁粉探伤、漏磁探伤、渗透探伤。其中渗透探伤仅限于钢管表面开口缺陷的检查。磁粉探伤、漏磁探伤、涡流探伤仅仅限于铁磁性材料检查。涡流探伤对点状缺陷比较敏感，其他探伤对裂纹敏感。而超声波探伤对对钢管表面检测反应比较迅速，对钢管内部定性分析尚存在一定的困难，并且超声波检查还受到钢管的形状和晶粒度的限制。
2.4化学性能检测
常温或者一定温度下的力学性能实验（拉伸实验、韧性实验、硬度试验），液压试验以及腐蚀试验（晶间腐蚀试验、抗氢开裂实验-HIC、抗硫化物应力开裂实验-SSCC）。
2.5 钢管工艺性能试验
包括压扁实验、环拉实验、扩口和卷边实验、弯曲实验。
2.6金相分析
包括低倍和高倍检查。
2.7石油专用管螺纹参数检测
包括接箍纹检测、管体螺纹检测以及管体与接箍拧紧后的检测。
第二章、 管坯质量缺陷其及预防
连铸圆管坯一般采用立式连铸机、弧形连铸机和水平连铸机生产。立式连铸机和弧形连铸机的生产的管坯的直径较大，而水平连铸机的生产的员管坯规格较小。
连铸生产管坯的优点如下：
a、工艺简化
b、收得率高
c、生产条件改善
d、节约能源
2.1、管坯标准简介
包括《连铸管坯标准》和《轧制管坯标准》
2.2、 管坯缺陷的检查和清理
缺陷检查：
一般采用肉眼检查。对表面质量要求比较高，而且氧化铁皮比较厚的氧化铁皮比较厚的管坯，检查前可以采用酸洗或者喷丸处理将管坯表面氧化铁皮去除，是表面缺陷裸露出来，便于目视检查。
目视检查室最常用的，但是其可靠性查。还可以采用磁感应探伤的方法检查管坯表面及表层的缺陷。电磁感应探伤的方法有很多，比如有：干荧光磁粉探伤法、涡流探伤法、电磁探伤法。
管坯的低倍组织检查一般采用硫印法和酸浸法。硫印检验是用相纸显示试样上的硫偏析。它可以显示管坯中的裂纹、偏析、低倍组织、夹杂分布。酸浸法是选用不同的腐蚀药、剂，对管坯缺陷和钢基体进行浸蚀由于管坯缺陷和钢基体的浸蚀程度不同，使原本难以鉴别的细小尺寸的管坯缺陷都可以显示出来。
缺陷的清理：
火焰清理、风铲清理、手动砂轮清理和自动砂轮清理、车削和砂带清理
2.3、 管坯的外形形状缺陷
管坯的直径椭圆度超差、钢锭尺寸超差和端面切斜度超差等。
2.4、管坯的表面质量缺陷
常见的表面缺陷有：表面裂纹、结疤、气孔（针眼）、重皮、凹坑、沟槽、耳子等。
连铸圆管坯纵向裂纹的原因如下：
a、水口和结晶器不对中而产生的偏流对管坯凝固坯壳的冲刷；
b、保护渣融化不良，液渣层过后活过薄，导致渣膜薄厚不均，使管坯凝固壳过薄；
c、结晶器液面振动；
d、钢中的S P含量，S>0.02P>0.017....
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