管线钢管的主要加工方式有:直缝埋弧焊管、螺旋缝埋弧焊管、高频直缝焊管等。
直缝埋弧焊管 直缝埋弧焊管的制管过程见图3-2-1,具有下列优点:成型工艺比较容易,有预焊及精悍,焊接质量比较容易保证;有全管扩径工艺,残余应力较小;几何精度和力学性能较好,质量稳定,可靠性高;应用广泛,可以用于陆上二、三、四类地区、穿越段及海底管线;可以达到钢级大于X120,壁厚大于40毫米。局限性在于:受到板宽的限制,直径一般小于1422毫米;直径小于Φ406毫米时,制作上不够经济。
螺旋缝埋弧焊管 螺旋缝埋弧焊管是采用双面埋弧螺旋焊接技术,将窄带(板)卷连续焊接而成的钢管,见图3-2-2。现在采用低残余应力成型和管端机械扩径等先进技术,经过严格质量控制的螺旋焊管在质量上可与直缝焊管相媲美,是我国油气长输管道工程采用的主要管型。螺旋缝埋弧焊管的优点主要是:钢管直径与带钢宽度不再受“π”的比例的约束;螺旋线在理论上输气时对止裂性能有帮助;直径最大可以达到2500毫米以上;成型设备比较简单,基建投资较少。局限性在于:存在较复杂的残余应力,以及分布和量值大小变化较大;从基于应变的设计理念来看,抗大变形能力要弱一些;受到壁厚的限制,一般壁厚小于25毫米;受到钢级的限制,一般高钢级X90~X120管线钢的制造仅限于直缝埋弧焊管。因此,对螺旋焊管的使用,应当扬长避短,输送天然气时它适用于一类和二类地区。
高频直缝焊管在我国起步较早,在上个世纪80年代后期开始应用于石油、天然气输送。主要优点是:使用热轧带钢作原料,尺寸、精度高,内外壁光滑,适用于中小直径的支线和城市天然气管线,管径168~660毫米,壁厚8~25毫米,钢级X56~X80;适用于连续生产,焊速较高,最大超过20米/分钟;用途广泛,还可用于制造石油油井管,海底输送管线,甚至高寒地带输送管线。局限性在于:不能用作天然气主干线;管径小于219毫米时,容易受到塑料管的竞争;焊接时不用焊条,焊缝的力学性能可以达到但不容易超过母材。