钢管

科技 | 工业产品 | 建筑材料 | 一种空心柱体钢材

具有空心截面,其长度远大于直径或周长的钢材。按截面形状分为圆形、方形、矩形和异形钢管;按材质分为 碳素结构钢 钢管、低合金结构钢钢管、合金钢钢管和复合钢管;按用途分为输送管道用、工程结构用、热工设备用、石油化工工业用、机械制造用、地质钻探用、高压设备用钢管等;按生产工艺分为 无缝钢管焊接钢管 ,其中无缝钢管又分热轧和冷轧(拔)两种,焊接钢管又分 直缝焊接钢管 和螺旋缝焊接钢管。

钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器,它还是一种经济钢材。用钢管制造建筑结构网架、支柱和机械支架,可以减轻重量,节省金属20~40%,而且可实现工厂化机械化施工。用钢管制造公路桥梁不但可节省钢材、简化施工,而且可大大减少涂保护层的面积,节约投资和维护费用。

产品分类

按生产方法

钢管按生产方法可分为两大类:无缝钢管和 有缝钢管 ,有缝钢管简称为 直缝钢管

1.无缝钢管按生产方法可分为:热轧无缝管、 冷拔管精密钢管 、热扩管、冷旋压管和挤压管等。

成捆的钢管 无缝钢管用优质 碳素钢合金钢 制成,有 热轧 、冷轧(拔)之分。

2.焊接钢管因其焊接工艺不同而分为 炉焊管 、电焊(电阻焊)管和自动电弧焊管,因其 焊接形式 的不同分为 直缝焊管螺旋焊管 两种,因其端部形状又分为圆形 焊管 和异型(方、扁等)焊管。

焊接钢管是由卷成管形的钢板以对缝或螺旋缝焊接而成,在制造方法上,又分为 低压流体输送用焊接钢管 、螺旋缝电焊钢管、直接卷焊钢管、 电焊管 等。无缝钢管可用于各种行业的液体气压管道和气体管道等。焊接管道可用于输水管道、 煤气管道 、暖气管道、电器管道等。

按用途

1. 管道用管 。如:水、 煤气管 、蒸汽管道用无缝管、 石油 输送管、石油天然气干线用管。农业灌溉用 水龙头 带管和喷灌用管等。

2.热工设备用管。如一般锅炉用的沸水管、 过热蒸汽 管, 机车 锅炉用的过热管、大 烟管 、小烟管、拱砖管以及高温 高压锅炉管 等。

3.机械工业用管。如航空结构管(圆管、椭圆管、平椭圆管),汽车半轴管、 车轴 管、汽车拖拉机结构管、拖拉机的 油冷却器 用管、农机用方形管与矩形管、 变压器 用管以及 轴承 用管等。

4.石油地质钻探用管。如: 石油钻探管 、石油钻杆(方钻杆与六角钻杆)、钻挺、石油油管、 石油套管 及各种管接头、地质钻探管( 岩心 管、套管、主动钻杆、钻挺、按箍及销接头等)。

5.化学工业用管。如: 石油裂化管 ,化工设备 热交换器 及管道用管、不锈耐酸管、化肥用高压管以及输送化工 介质 用管等。

6.其他各部门用管。如:容器用管( 高压气瓶 用管与一般容器管),仪表仪器用管、 手表 壳用管、注射针头及其医疗器械用管等。

按断面形状

钢管产品的钢种与品种规格极为繁多,其性能要求也是各种各样的。所有这些应随着用户要求或 工作条件 的变化而加以区分。通常,钢管产品按断面形状、生产方法、制管材质、联接方式、镀涂特征与用途等进行分类。

钢管按横断面形状可分为:圆钢管和异形钢管。

异形钢管是指各种非圆环形断面的钢管。其中主要有: 方形管矩形管 、椭圆管、平椭管、半圆管、六角形管、六角内圆管、不等边六角形管、等边三角形管、五角梅花管、八角形管,凸字形管、双凸形管。双凹形管、多凹形管、瓜子形管、扁形管、 菱形 管、星形管、 平行四边形 管、带 肋管 、滴状管、内翅片管、扭异管、 B型管 、D型管以及多层管等。

钢管按纵断面形状又分为:等断面钢管和变断面钢管。变断面(或变截面)钢管是指沿管长方向上的断面形状、内外直径及壁厚等发生周期性或非周期性变化的钢管。其主要有:外锥形管、内锥形管、外阶梯管、内阶梯管、周期断面管、 波纹管螺旋管 、带散热片的钢管以及带复线的 枪管 等。

成分检验

(1)GB3087-2008《 低中压锅炉用无缝钢管 》规定。化学成分试验方法按GB222-84及GB223《钢铁及合金化学分析方法》中的有关部分。

(2)GB/T5310-2008《 高压锅炉用无缝钢管 》规定。化学成分试验方法按GB222-84及《钢铁及合金化学分析方法》、GB223《钢铁及合金化学分析方法》中的有关部分。

(3)进口锅炉钢管的化学成分检验按合同规定的有关标准进行。

生产方法

钢管分为无缝钢管和焊接钢管。无缝钢管生产过程是将实心管坯或钢锭穿成空心的毛管,然后再将其轧制成所要求尺寸的钢管。采用的穿孔和轧管方法不同,就构成了生产无缝钢管的不同方法。焊接钢管生产过程是将管坯(钢板或带钢)弯曲成管状,再把缝隙焊接起来成为钢管。因采用的成型和焊接方法不同,就构成了生产焊接钢管的不同方法。

无缝钢管主要用热轧法生产。挤压法主要用于生产难穿孔的低塑性高 合金钢管异型钢管 和复合金属管。冷轧和冷拔法可将热轧管继续加工成小直径和薄壁的钢管。焊接钢管工艺过程简单、生产效率高、成本低、产品品种日益扩大。无缝钢管和焊接钢管主要生产方法见表1、2。

表1无缝钢管和焊接钢管生产方法

生产方法

基本工序

穿孔

轧管

在自动轧管机组上

轧制

圆管 坯在二辊式穿孔机

上穿孔

在带回送辊的二辊式轧

管机上带短顶头轧制

在周期轧管机组上

轧制

圆钢 锭或管坯在二辊式

穿孔机上穿孔;

方形或多角形 钢锭 在水

压机上穿孔

在带变断面孔型的周期

轧管机上带长芯棒轧制

在连续式轧管机组

上轧制

圆管坯在三辊或二辊式

穿孔机上穿孔;

连铸方坯或方钢锭在二

辊式压力穿孔机上穿孔

在7~9架连轧管机上长

芯棒轧制;

附带张力减径机

在三辊轧管机组上

轧制

圆管坯在二辊式穿孔机

上穿孔;

连铸坯在三辊式穿孔机

上穿孔

在三辊式斜 轧机 上带长

芯棒轧制

在延伸轧管机组上

轧制

在二辊式穿孔机上穿孔

在带圆盘形拉力导辊的

二辊斜轧机上带长芯棒

轧制

行星 式轧管机组

上轧制

采用铸造空心管坯

在行星式轧管机上轧制

表2

生产方法

基本工序

穿孔

轧管

顶管法

在水压机上冲成杯形毛

顶管机 上顶制

挤压法

管坯加热后在 挤压机

挤压成型

可继续轧制或拔制

冷轧法

用热轧管料在 冷轧管机

上轧制

冷拔法

用热轧或冷轧管料在冷

拔机上拔制

链式炉焊

加热的管坯通过焊管模

成型

成型同时焊接

连续炉焊

加热的管坯在辊式成型

焊接机 上弯曲成型

成型同时焊接

电阻焊

在辊式成型机上连续弯

曲成型

在电阻焊管机上焊接

电弧焊

压力机 上压制成型或

在辊式 弯曲机 上卷曲成

型(直缝),在 成型机 上连

续弯曲成型(螺旋缝)

在埋弧自动焊管机上焊

电感焊

在辊式成型机上连续弯

曲成型

在电感焊管机上焊接

规格标准

(1)规格: 螺旋钢管 的规格要求应在进出口贸易合同中列明。一般应包括标准的牌号(种类代号)、钢筋的公称直径、公称重量(质量)、规定长度及上述指标的允差值等各项。我国标准推荐公称直径为8、10、12、16、20、40mm的螺旋钢管系列。供货长度分定尺和倍尺二种。我国出口 螺纹钢 定尺选择范围为6~12m,日本产螺纹钢定尺选择范围为3.5~10m。

(2)外观质量:①表面质量。有关标准中对螺纹钢的表面质量作了规定,要求端头应切得平直,表面不得有裂缝、结疤和 折迭 ,不得存在使用上有害的缺陷等;②外形尺寸偏差允许值。螺纹钢的弯曲度及钢筋 几何形状 的要求在有关标准中作了规定。如我国标准规定,直条钢筋的弯曲度不大于6mm/m,总弯曲度不大于钢筋总长度的0.6%。

相关术语

尺寸

A、 公称尺寸 :是标准中规定的名义尺寸,是用户和生产企业希望得到的理想尺寸,也是合同中注明的 订货 尺寸。

B、 实际尺寸 :是生产过程中所得到的实际尺寸,该尺寸往往大于或小于公称尺寸。这种大于或小于公称尺寸的现象称为偏差。

C、米重:每米重量=0.02466*壁厚*(外径-壁厚)

偏差和公差

A、偏差:在生产过程中,由于实际尺寸难于达到公称尺寸要求,即往往大于或小于公称尺寸,所以标准中规定了实际尺寸与公称尺寸之间允许有一差值。差值为正值的叫正偏差,差值为负值的叫 负偏差

B、公差:标准中规定的正、负偏差值绝对值之和叫做公差,亦叫" 公差带 "。

偏差是有方向性的,即以"正"或"负"表示;公差是没有方向性的,因此,把偏差值称为"正公差"或"负公差"的叫法是错误的。

交货长度

交货长度又称用户要求长度或合同长度。标准中对交货长度有以下几种规定:

A、通常长度(又称非定尺长度):凡长度在标准规定的长度范围内而且无固定长度要求的,均称为通常长度。例如结构管标准规定:热轧(挤压、扩)钢管3000mm~12000mm;冷拔(轧)钢管2000mmm~10500mm。

B、定尺长度:定尺长度应在通常长度范围内,是合同中要求的某一固定长度尺寸。但实际操作中都切出绝对定尺长度是不大可能的,因此标准中对定尺长度规定了允许的正偏差值。

结构管 标准为:

生产定尺长度管比通常长度管的成材率下降幅度较大,生产企业提出加价要求是合理的。 加价幅度 各企业不尽一致,一般为基价基础上加价10%左右。

C、倍尺长度:倍尺长度应在通常长度范围内,合同中应注明单倍尺长度及构成总长度的倍数(例如3000mm×3,即3000mm的3倍数,总长为9000mm)。实际操作中,应在总长度的基础上加上允许正偏差20mm,再加上每个单倍尺长度应留切口余量。以结构管为例,规定留切口余量:外径≤159mm为5~10mm;外径>159mm为10~15mm。

若标准中无倍尺长度偏差及切割余量规定时,应由供需双方协商并在合同中注明。倍尺长度同定尺长度一样,会给生产企业带来成材率大幅度降低,因此生产企业提出加价是合理的,其加价幅度同定尺长度加价幅度基本相同。

D、范围长度:范围长度在通常长度范围内,当用户要求其中某一固定范围长度时,需在合同中注明。

例如:通常长度为3000~12000mm,而范围定尺长度为6000~8000mm或8000~10000mm。

可见,范围长度比定尺和倍尺长度要求宽松,但比通常长度加严很多,也会给生产企业带来成材率的降低。因此生产企业提出加价是有道理的,其加价幅度一般在基价上加价4%左右。

壁厚不均

钢管壁厚不可能各处相同,在其横截面及纵向管体上 客观存在 壁厚不等现象,即壁厚不均。为了控制这种不均匀性,在有的钢管标准中规定了壁厚不均的允许指标,一般规定不超过壁厚公差的80%(经供需双方协商后执行)。

椭圆度

在圆形钢管的横截面上存在着外径不等的现象,即存在着不一定互相垂直的最大外径和最小外径,则最大外径与最小外径之差即为椭圆度(或不圆度)。为了控制 椭圆 度,有的钢管标准中规定了椭圆度的允许指标,一般规定为不超过外径公差的80%(经供需双方协商后执行)。

弯曲度

钢管在长度方向上呈曲线状,用数字表示出其曲线度即叫 弯曲度 。标准中规定的弯曲度一般分为如下两种:

A、局部弯曲度:用一米长直尺靠量在钢管的最大弯曲处,测其弦高(mm),即为局部弯曲度数值,其单位为mm/m,表示方法如2.5mm/m。此种方法也适用于管端部弯曲度。

B、全长总弯曲度:用一根细绳,从管的两端拉紧,测量钢管弯曲处最大弦高(mm),然后换算成长度(以米计)的百分数,即为钢管长度方向的全长弯曲度。

例如:钢管长度为8m,测得最大弦高30mm,则该管全长弯曲度应为:

0.03÷8m×100%=0.375%

升级产品

焊接钢管

焊接钢管 焊接钢管也称焊管,是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成的钢管。焊接钢管生产工艺简单,生产效率高,品种规格多,设备投资少,但一般强度低于无缝钢管。20世纪30年代以来,随着优质 带钢 连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步,焊缝质量不断提高,焊接钢管的品种规格日益增多,并在越来越多的领域代替了无缝钢管。焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管和螺旋焊管。

直缝焊管生产工艺简单,生产效率高,成本低,发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高,能用较窄的坯料生产管径较大的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的 直缝管 相比,焊缝长度增加30~100%,而且生产速度较低。因此,较小口径的焊管大都采用直缝焊, 大口径焊管 则大多采用螺旋焊。

低压流体输送用焊接钢管(GB/T3091-2008)也称一般焊管,俗称 黑管 。是用于输送水、 煤气 、空气、油和取暖蒸汽等一般较低压力流体和其他用途的焊接钢管。钢管接壁厚分为普通钢管和加厚钢管;接管端形式分为不带 螺纹钢管 (光管)和带螺纹钢管。低压流体输送用焊接钢管除直接用于输送流体外,还大量用作低压流体输送用镀锌焊接钢管的原管。

钢管 1.低压流体输送用镀锌焊接钢管(GB/T3091-2008)也称镀锌电焊钢管,俗称 白管 。是用于输送水、煤气、空气油及取暖蒸汽、暖水等一般较低压力流体或其他用途的 热浸镀锌 焊接(炉焊或电焊)钢管。钢管接壁厚分为普通 镀锌钢管 和加厚镀锌钢管;接管端形式分为不带螺纹镀锌钢管和带螺纹镀锌钢管。钢管的规格用公称口径(mm)表示,公称口径是 内径 的近似值。习惯上常用英寸表示,如1/2、3/4、1、2等。

2普通碳素钢 电线套管 (YB/T5305-2006)是 工业与民用建筑 、安装机器设备等电气安装工程中用于保护电线的钢管。

3. 直缝电焊钢管 (GB/T13793-2008)是焊缝与钢管纵向平行的钢管。用于一般结构用,通常分为公制电焊钢管、电焊薄壁管等等。

4.承压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管( SY/T5037-2000 )是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,用双面埋弧焊法焊接,用于承压流体输送的 螺旋缝钢管 。钢管承压能力强,焊接性能好,经过各种严格的科学检验和测试,使用安全可靠。钢管口径大,输送效率高,并可节约铺设管线的投资。主要用于输送石油、 天然气 的管线。

5.承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管(SY/T5038-2000)是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,采用高频搭接焊法焊接的,用于承压流体输送的 螺旋缝高频焊钢管 。钢管承压能力强,塑性好,便于焊接和加工成型;经过各种严格和科学检验和测试,使用安全可靠,钢管口径大,输送效率高,并可节省铺设管线的投资。主要用于铺设输送石油、天然气等的管线。

7.一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管(SY/T5039-2000)是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,采用高频搭接焊法焊接用于一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管。

8.桩用螺旋焊缝钢管(SY/T5768-2000)是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,采用双面埋弧焊接或高频焊接制成的,用于土木建筑结构、码头、桥梁等基础桩用钢管。

无缝钢管

无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。无缝钢管具有中空截面,可用作输送流体的管道,如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。无缝钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯 抗扭强度 相同时,重量较轻,是一种经济截面钢材,广泛用于制造结构件和机械零件,如石油钻杆、汽车传动轴、 自行车架 以及建筑施工中用的钢脚手架等。用无缝钢管制造环形零件,可提高材料利用率,简化制造工序,节约材料和加工工时,如 滚动轴承 套圈、 千斤顶 套等,广泛用钢管来制造。钢管还是各种常规武器不可缺少的材料,枪管、炮筒等都要钢管来制造。钢管按横截面积形状的不同可分为圆管和异型管。由于在周长相等的条件下,圆面积最大,用圆形管可以输送更多的流体。此外,圆环截面在承受内部或外部径向压力时,受力较均匀,因此,绝大多数钢管是圆管。但是,圆管也有一定的局限性,如在受 平面弯曲 的条件下,圆管就不如方、矩形管 抗弯强度 大,一些农机具骨架、 钢木家具 等就常用方、矩形管。根据不同用途还需有其他截面形状的异型钢管。

1.结构用无缝钢管(GB/T8162-2008)是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。

2.流体输送用无缝钢管(GB/T12771-2008)是用于输送水、油、气等流体的一般无缝钢管。

卫生级不锈钢管 3.低中压锅炉用无缝钢管(GB/T3087-2008)是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的 优质碳素结构钢 热轧和冷拔(轧)无缝钢管。

4.高压锅炉用无缝钢管(GB5310-2008)是用于制造高压及其以上压力的 水管锅炉 受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管。

5.化肥设备用 高压无缝钢管 (GB6479-2000)是适用于工作温度为-40~400℃、工作压力为10~30Ma的化工设备和管道的优质碳素结构钢和合金钢无缝钢管。

6. 石油裂化用无缝钢管 (GB9948-2006)是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。

7. 地质钻探用钢管 (YB235-70)是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管,按用途可分为 钻杆钻铤岩心管 、套管和沉淀管等。

8. 金刚石岩芯钻探用无缝钢管 (GB/T3423-82)是用于 金刚石 岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝钢管。

9.石油钻探管(YB528-65)是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。钢管分车丝和不车丝两种,车丝管用接头联结,不车丝管用对焊的方法与工具接头联结。

10.船舶用 碳钢无缝钢管 (GB5312-2009)是制造船舶I级耐压管系、Ⅱ级耐压管系、锅炉及 过热器 用的碳素钢无缝钢管。碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过450℃,合金钢无缝钢管管壁工作温度超过450℃。

11.汽车半轴套管用无缝钢管(GB3088-82)是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和 合金结构钢 热轧无缝钢管

12. 柴油机用高压油管 (GB3093-2002)是制造柴油机喷射系统高压管用的 冷拔无缝钢管

13. 液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管 (GB8713-88)是制造液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝钢管。

14.冷拔或冷轧精密无缝钢管(GB3639-2000)是用于机械结构、 液压设备 的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝钢管。

15.结构用不锈钢无缝钢管( GB/T14975-2002 )是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的 不锈钢 制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝钢管。

16. 流体输送用不锈钢无缝钢管 (GB/T14976-2002)是用于输送流体的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝钢管。

钢管 17. 异型无缝钢管 是除了圆管以外的其他截面形状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管(代号为D)、不等壁厚异型无缝钢管(代号为BD)、变直径异型无缝钢管(代号为BJ)。异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比, 异型管 一般都有较大的惯性矩和截面模数,有较大的抗弯抗扭能力,可以大大减轻结构重量,节约钢材。

中文名
钢管
外文名
steel pipe
别名
运用领域
建筑等
类别
有缝、无缝
材质
钢材
生产方法
热轧无缝管、冷拔管、精密钢管等
特点
具有空心截面
学科