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螺旋焊管在线精度监测系统的研发与应用

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螺旋焊管在线精度监测系统的研发与应用

发布日期:2019-06-18 作者: 点击:

哈尔滨钢材厂家螺旋焊管是将低碳碳素结构钢或低合金结构钢钢带按一定的螺旋线的角度(叫成型角)卷成管坯,然后将管缝焊接起来制成,它可以用较窄的带钢生产大直径的钢管。其规格用外径*壁厚表示,焊管应保证水压试验、焊缝的抗拉强度和冷弯性能要符合规定。螺旋焊管在输送燃气,运输方面发挥了很大的作用。


1、螺旋焊管质量检测


按照螺旋焊管生产标准的规定,螺旋焊缝钢管的主要检验/控制项目包括:


外形尺寸: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。因此在线检测螺旋焊管并进行高精度的在线检测是现在亟待解决的问题。

哈尔滨钢材厂家

2、外形检测


对于外形尺寸的检测,本文主要简单介绍了钢管外径、壁厚、椭圆度、弯曲度等的检测。其中主要介绍了外径及椭圆度尺寸的检测方法。


2.1、外径椭圆度检测


螺旋焊管需要的是在线检测设备,因此采用现在常用且有效的CCD光学测径法进行检测,超大直径管材测径仪测量范围在60~700mm,测量精度小于等于0.05mm,测量范围也可以是几千毫米,测量可得到外径值及椭圆度信息,外径及椭圆度尺寸的在线检测是高精度的在线检测设备,安装于螺旋焊管的生产线上,进行每秒500个数据的高速检测,实现动态测量,及时了解生产状态,在超差时及时报警,提升管线运行的整体工作可靠性。


超大直径管材测径仪内置一组间距可调双镜筒光电测头,测量范围可自动调节。尤其适用于边旋转边行进的皮尔格轧机轧制无缝管和螺旋焊管的在线测量。可通过旋转周期设定测量得出管材截面的最大直径、最小直径、平均直径和椭圆度。


为了增加双镜筒测头的测量范围,实现测量范围的自动调节,我们在双镜筒测头基础上又增加了一套间距自动调整装置。当需要调整镜筒的间距时,通过控制系统输入命令,驱动步进电机带动滚珠丝杠即可实现精确位置的调整。


超大直径管材测径仪实时性好,数据显示与测量无时间延迟,轧材温度、抖动等对测量结果无影响,工控机计算,性能稳定,使用寿命长,测量范围自动调节,适应多种规格的测量,风冷、水冷结合,保障设备稳定运行,可测量高温轧材的外径尺寸,与生产线分体安装,消除生产震动带来的影响,发射光源与测量头间距大,适用于超大型工件,测头间距可以进行调节,从而实现多规格螺旋焊管的检测,可设置热膨胀系数,从而得到冷态尺寸,超差超温声光报警,可详细显示工艺所需各项信息,是专为大直径轧材检测生产的测量系统。


2.2、壁厚检测


壁厚检测主要分为激光测厚仪与超声波测厚。


激光测厚仪测量螺旋焊管的壁厚是测量管端壁厚,测量距离根据测量的实际情况制造,管端激光测厚仪两组测头在主轴两侧对称分布,测量时主轴做180°正反向交替旋转,并同时向钢管内行进,完成规定距离的钢管壁厚的检测,检测数据实时显示与软件显示系统上。



超声波测厚是利用声波进行检测的设备,检测螺旋焊管厚度是检测某个点的厚度,属于手持式测厚仪,可以抽查任一点的厚度信息。


2.3、弯曲度检测


内孔直线度检测仪是利用激光的直线性和位敏传感器可精确定位光的能量中心位置的功能来实现内孔直线度检测的系统。直线度检测系统偏差量精度高,角度(弯曲方向)精确,可为被测工件的校直提供量化的科学依据,可检测其弯曲度性能。


直缝钢管是用钢板生产的,而螺旋钢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,这也提高了螺旋钢管的可焊性。 更需要说明的是,由于螺旋钢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,螺旋钢管材料的抗裂性能优于直缝钢管。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为螺旋钢管焊缝的螺旋角。 螺旋钢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,同一管径的螺旋钢管比直缝焊管壁厚可减小。 


根据以上特点可知:

 1.螺旋钢管发生爆破时,由于焊缝所受正应力与合成应力比较小,爆破口一般不会起源于螺旋焊缝处,其安全性比直缝焊管高。 

 2.当螺旋焊缝附近存在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。

 3.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


结语


螺旋焊管的高精度在线检测是非常重要的,能有效的提高检测精度,实时检测,做好实时调整,保证生产效率及合格率,避免废品废料的大量生产。其中超大直径管材测径仪对螺旋焊管进行在线实时检测,可以达到对钢管管径实时测控的目的,从而保证生产出满足质量要求的高质量钢管。


本文网址:http://www.daxinjinshu.cn/news/429.html

关键词:哈尔滨螺纹管,哈尔滨钢材厂家,哈尔滨螺旋焊管

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