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直縫鋼管在鋼結構中的應用前景

鋼管在自然界中有許多例子,心事了圓管形狀在受壓、扭以及多方向受彎下的卓越的結構性能,人們受到啟發,鋼結構傳統設計理念。圓管結構與建筑外型鋼管結構,第二個大空間、大跨度的建筑、體育館、地鐵站、大型工業廠房不但有限,顯然是傳統的鋼筋混凝土結構木結構、磚結構是很難使顯得。

2008年的鳥巢帶動了國內鋼結構的發展。在鋼結構的應用范圍很廣,幾乎包括所有的領域,房屋建筑、橋梁,再就是場館、海洋平臺等等。

第二部分是鋼管的分類及特點。

分類來說,三個方面,一個是按照軋制來分分為熱軋管和冷軋鋼管。按截面形狀類分可分為圓管和異形管。

鋼結構的特點,無縫鋼管就是壁厚比較厚,徑厚比較小,缺點是受到限制,特別是大口徑無縫管,制造成本是比較高的。

另外高頻鋼管:管形好,壁厚均勻,自動化程度很高,生產成本低。

直縫埋弧焊管:在靜態條件下焊接,焊縫程度高,焊縫短,產生缺陷的幾率很小,鋼管通過全長擴徑,管形好,尺寸精確,鋼管壁厚范圍和管徑范圍寬,自動化程度較高,相對于無縫鋼管,生產成本較低,適合建筑、橋梁、堤壩、海洋平臺等。

螺旋埋弧焊管:焊縫相對比較長,尤其是在動態情況下焊接焊縫還來不及冷卻就離開了成形點,容易出現裂紋。裂紋的方向與鋼管成形,與落選角是一致的。這個角剛好與剪切破壞角度是一致的,因此抗、拉、抗扭不如鋼管。在焊接的時候容易產生馬鞍、魚貝型,影響美觀。

鋼管結構之所以有這么大的魅力,就是鋼管本身有良好的特性。雙軸對稱等等。

直縫鋼管在鋼結構中的應用現狀及前景

1947年第一個現代化的鋼管結構海洋平臺在墨西哥海員建成,拉開了應用鋼管結構的序幕,德國Stuttart機場后繼大廳采用的鋼管構件鑄鋼節點的樹形支撐結構。英國倫敦布什來恩宮,外露式的圓管截面桁架把立面荷載傳遞到立柱里,管截面熱注入水用于防火,正好彌補了鋼結構建筑耐火性差的弱點。

國內的應用現狀:經過十多年的發展,以鳥巢為代表的奧運場館的落成,為2008年奧運會樹立了一座獨特的標志性建筑。該工程是采用低合金高強鋼Q460。它是在345,再往上的話,都不提倡使用。
另外一個就是國家大劇院大廳,立柱首次采用耐火乃候埋弧焊鋼管,可再600攝氏度以上的溫度下,不變形不軟化,在室外不做任何腐蝕不措施的情況下,可長期不受腐蝕。

除此以外,我國先后建成了一些大型的鋼管結構建筑。鋼管結構作為新型的結構形式,經過十多年的發展,取得很大的成就。在新的形勢下,還會繼續向前發展。

直縫焊管的制造工藝,第一個高頻電阻焊制管工藝,即ERW制管工藝,使用中小口徑,效率較高;
傳統三成型制管工藝:卷制6米以下短管,大多采用單絲埋弧焊,在國外新興三成型制管工藝,可成型長度12米至16米的鋼管。

UOE制管工藝和JCOE制管工藝,油氣直縫埋型焊管的主要生產方式之一,采用UO成型技術。

JCOE油氣直縫埋弧焊管的主要生產方式之一,采用JCO成型技術、多絲埋弧焊接技術以及全長擴徑技術,管形好,尺寸精度高,參與應力較低,產效率較高,單管長度一般12米,適合中小批量供貨,設計投資較低單管長度是12米,適合中小企業,他的投資和運行費用比較低一點。
我們公司有UOE成型和EOW成型,我們把成型原點和工藝介紹一下。

UOE是U成型U成型和藝術科技的意思,一個是上面是U成型是UI的班子,一壓然后就是U,U完了放到下面的設備變成O型,然后是內焊和外焊,這個有料條走一個懸壓式,對鋼板進行連續的旋彎,這下面有一副就是第一邊卷完了,這是在卷第二邊,這就成了一個12米的原坯。
相當于很大的折彎機,先對鋼板左邊連續折疊,然后再把它轉到右邊,再進行折疊,右邊扭變化C型,左邊再一刀就再扭變成O型,這就是公司1200噸的折彎機,可以達到50個毫米,
焊接技術采用多絲埋弧焊。從最初的兩次、發展到現在的四、五次,和單絲焊相比,有不可比擬的優點。

生產效率可成倍增長,一臺四絲焊接機組,相當于3臺到4臺,焊接能量可進一步降低消耗。

擴徑是直縫埋弧焊管必不可少的重要制管工序,擴徑有兩種工藝方式,一種是水壓擴徑。矯正制造成的鋼管變形,使鋼管的橢圓度和平直達到要求的尺寸精度。

關于鋼級,從某種程度上講,油氣管線的發展史就是鋼級不斷提高的歷史,使用高鋼級、大口徑、提高管線輸送壓力可以打幅度的節省鋼材,降低工程成本,目前管線鋼主流鋼級已達到X80、X100。目前國內結構鋼鋼級仍然鐵流在Q235和Q345牌號上,奧運會場館鳥巢工程首次使用低合金高強度鋼Q460,對進一步推廣使用高級別高強鋼具有重要示范意義。

管線鋼制造技術已經非常成熟、屬于碳合金控軋鋼。

關于標準,鋼結構雖然有一些性質,應用情景非常廣,但是在目前的推廣應用中,存在著一些基礎標準不齊等方面。

可喜的是,鋼管結構的技術已經完成了送審稿階段。

標準不齊整德國方面,現行的標準給設計、使用更高級別的鋼材標準體系雖然在國標GB3091直縫鋼管。

焊管的使用,需要行業設計推動,需要盡快完善鋼管標準體系,盡快制定直縫鋼管的國家標準。本身螺旋焊管存在著問題,再就是研究使用高級別的鋼,以降低造價。

 
·我國國內的成品油管道 ·鋼鐵材料斷口鑒別方法
 
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