给水管道及其连接方式选择

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1、给水管道及其连接方式选择徐中全浙江金洲集团技术中心1前言，给水工程中，现代化的水处理厂，从水源地取水后，经沉淀、过滤进入清水池，再用泵送至城区管网，直达用户。干线管道和城区管网的压力较高，一般都是埋地敷设。因此，要求管道承压能力高、安装方便、使用寿命长。随着技术的进步，还要求对输水管道内壁进行处理，使之不滋生细菌，减少摩阻，不污染水质。上述要求给制管行业带来了机遇和挑战，国内大型制管企业一一浙江金洲集团，投入大量的人力、财力，与科研机构合作，进行基础研究、科技攻关、设备改造，在钢管制造、管壁涂敷、管道连接等方面都取得了可喜的成果。2钢管

2、制造钢管的使用是由1815年苏格兰的一位发明家为输送灯火用煤气，而将枪筒连接起来才开始的。1836年英国已经有了挤压法生产无缝钢管的专利，但直到1885年孟内斯曼(Manmesmann)兄弟才发明了由棒钢直接生产无缝管的工艺。在焊接管方面，1923年取得专利，经过了低频电阻焊接法和直流焊接法，现在已进入到主要生产中、小直径、钢管用的高频感应焊接法(沙麦一一朱鲁法)时代。另外，对于大直径钢管，采用U．0成型埋弧自动焊工艺生产直缝管，采用螺旋成形埋弧自动焊工艺生产螺旋钢管。2．1无缝钢管无缝钢管的生产方法大致分为斜轧法(孟内斯曼法)和挤压法

3、。前法是先用斜轧辊将管坏穿孔，然后用轧机将其延伸。这种方法生产速度快，但对管坯的可加工性要求较高，主要适用于生产碳素钢和低合金钢管。后法则是用穿孔机将管坯或钢锭穿孔，再用挤压机挤压成钢管，这种方法比斜轧法效率低，适用于生产高强度合金钢管。斜轧法和挤压法都必须先将管坯或钢锭加热，生产的钢管称为热轧管。用热加工法生产的钢管有时候可根据需要再进行冷加工。冷加工有两种方法：一种是冷拔法，就是将钢管通过拔管模拉拔，使钢管逐渐变细、伸长；另一种方法是冷轧法，它是将孟内斯曼兄弟发明的热轧机应用于冷加工中的方法。无缝钢管的冷加工，可以提高钢管的尺寸精度

4、和加工光洁度，改善材质的机械性能等。2．2电阻焊钢管电阻焊(ElectricResistanceWelded)钢管，简称ERW钢管或高频焊管，它具有以下诸多优点：(1)生产效率高，成本低，其价格约为UOE直缝埋弧焊钢管的85％；(2)尺寸精度高，其圆度(Roundenss)优于螺旋焊管，在现场对口可节省大量工时；(3)表面光洁，外形美观，有利于内、外防腐层的涂敷。过去，由于ERW钢管焊缝可靠性差，管道曾出现过大量事故，因此限制了对ERW钢管的使用。近来，浙江金洲集团投入巨资，通过研究人员和制管厂的共同努力，这种情况已有很大改变，ERW钢

5、管的焊缝质量已可以与直缝埋弧焊钢管相比媲美。金洲集团ERW制管过程采取了以下技术措施：(1)ERW钢管制管过程中热输入量的控制，影响热输入量的因素很多，首先是会聚角(ConvergencyAngle)的影响。试验结果表明，在其它因素不变的情况下，会聚角太大会造成冷焊，会聚角过小则会造成过烧。影响热输入量的另一因素是钢管在成形线上的前进速度。试验结果表明，在其它因素不变的情况下，速度过快会造成冷焊，速度过慢则易造成过烧；(2)加强在线自动检测，金洲公司制管厂为了保证ERW钢管的质量，在制管工艺中增设了多道探伤检测。开卷后，钢带两侧进行超声

6、波检测，焊接完成后进行涡流探伤。除此之外，还要进行多次外观检查，并抽样进行压扁试验及其它机械性能试验。2．3螺旋缝埋弧焊钢管将带钢按螺旋形弯曲成形，用埋弧自动焊进行内缝和外缝的焊接制成螺旋缝钢管。由于以下原因它能广泛地应用于大直径钢管的生产中：(1)只要改变成形角度，就可以用同一宽度的带钢生产各种口径的钢管；(2)因为是连续弯曲成形，所以钢管的定尺长度不受限制；(3)焊缝螺旋形均匀地分布在整个钢管圆周上，所以钢管的尺寸精度高，强度也较高；(4)设备费用便宜，易于变更尺寸，适合于小批量、多品种钢管的生产。螺旋管的焊缝比直缝管长，如管长为L

7、，则焊缝长度为L／cosQ(Cl为成形角)。而钢管缺陷的绝大部分集中在焊缝及热影响区，焊缝长就意味着缺陷出现的概率大，这是长期制约螺旋焊管更加广泛应用的主要原因，也是长期以来争论不休的螺旋管与直缝管，特别是与UOE钢管相比谁更优越的问题。螺旋管制造技术发展到今天，我们应该全面地、正确地进行评价和比较，重新认识螺旋管焊缝较长的问题。首先，由于缺陷与焊缝相平行，故对螺旋管来说，其焊缝的缺陷为“斜缺陷”。在使用过程中，钢管的主应力方向，即钢管轴线方向的当量缺陷长度比直缝管小；其次，由于管线钢均为轧制钢板，冲击韧性有较大的各向异性，顺轧制方向的

8、CVN值可比垂直于轧制方向的CVN值高3倍。直缝管所受的主应力恰恰垂直于管材抗冲击能力最低的方向，而螺旋管则错开了Cl角。再者，在螺旋管的生产过程中，由于不断进行工艺和技术改进，检验设备和技术不断进步和完善