直（zhí）缝埋弧钢管优势和自动探（tàn）伤工艺

直缝埋弧焊管是以（yǐ）钢板（bǎn）为原料，经（jīng）过不同的成（chéng）型（xíng）工艺，采用双面（miàn）埋弧焊接和（hé）焊后扩径等工序制成焊管。直缝埋弧焊管生（shēng）产（chǎn）工艺不管采用哪种生产方法，如钢板波检查、铣（xǐ）边、边缘处理和成（chéng）型（xíng）后的管坯（pī）点焊、内外埋孤焊、波探伤、扩径、水压试管（guǎn）等工序基本上是（shì）大同小异（yì），关键（jiàn）是成型工（gōng）序（xù）不同。因此，根（gēn）据成型工（gōng）序，SAWL又可以具体分为辊弯成型（xíng）（砌强）、连续扭（niǔ）转成型、UOE成型和JCOE成型工艺4种。

直缝埋弧焊接（jiē）钢管制造工（gōng）艺多种多（duō）样，各有特点，根本区（qū）别在于成型（xíng）方（fāng）式（shì）不同。从成型、效率、经济性和成（chéng）型能力看，JCOE成型目前在大直径直缝埋弧焊管生产上占据发展（zhǎn）优势。JCOE直（zhí）缝埋弧焊管（guǎn）成型方式、经济，生产工艺：基本克服了螺旋缝焊管技术的不足，焊缝容易、残余应力小。因此（cǐ），JCOE直缝埋弧焊（hàn）管是近几年制管业发展（zhǎn）的一个（gè）趋势（shì）。

直缝埋弧焊管以其性能优、尺寸等特点，适用于自然条（tiáo）件恶劣的三、四类地区。目前，国产（chǎn）直缝焊管的焊（hàn）缝余高普遍偏高，对钢管生产、使（shǐ）用（yòng）造成不利影响（xiǎng）。因此，研究如何降低焊缝余高，对控制焊缝，降低生产成本、焊管后期使用中的隐患等具有的现实意义。

焊缝余高控制不当，造成的不利影响具（jù）体表现（xiàn）为以（yǐ）下几个方面：①焊缝余高过高会加大焊（hàn）接材料的消耗，增加人工修磨成本（běn）。焊接时（shí），焊接材料（liào）用于填充坡口及形成焊缝余高，壁厚越薄，则坡口尺寸越（yuè）小，焊缝余高所占填（tián）充金属的比例就越大。对（duì）壁厚10mm以下的钢管，余高所占焊缝金属填充材料的比例在（zài）70％以（yǐ）上，降（jiàng）低焊缝余高可大幅度节（jiē）约焊接材料，节约人工修磨成本；②焊缝余高过高会增加成本，降低。过高的焊缝余高使（shǐ）层在焊（hàn）缝顶部明（míng）显减薄，不仅大幅度增加了涂料的消耗量，并且降低了焊缝附近层的（de）附着性，管线服役（yì）中易产生（shēng）剥离；③焊缝余高过高会（huì）增（zēng）加钢管的隐患。焊（hàn）趾是钢管应力、应（yīng）变（biàn）集中及组织（zhī）弱化区，焊缝（féng）余高过大，增（zēng）大了焊趾处的应力集中（zhōng）系数，易诱发径（jìng）向裂纹等（děng）缺陷。由于无损检测条件的限制，当焊趾处几何形状不（bú）规则时，容（róng）易使（shǐ）浅表层的扩径裂纹被（bèi）漏检，对钢管的后期使用带（dài）来隐患。

目前，石油气的长距（jù）离输送主（zhǔ）要采用管道（dào）。长输管道所（suǒ）用的管线钢（gāng）管主要有（yǒu）螺旋缝（féng）埋弧焊接钢管和直缝埋弧焊接钢管。由（yóu）于螺旋（xuán）埋弧焊管是以带钢为原料，壁厚有限，加之螺旋埋弧焊管存在焊缝较长、残余应力较大、焊缝性较（jiào）差等难以克服（fú）的缺点，在人口稠密地区和性要求很高的地区，大直径直缝埋（mái）弧焊管已逐（zhú）步取代螺旋埋弧（hú）焊管。

扩径（jìng）是大直径直缝埋弧焊管生产中（zhōng）钢管的一道（dào）重要（yào）工（gōng）序，管线钢管（guǎn）标准要求（qiú）直缝埋弧（hú）焊管   经过扩径工序（xù）。

1、可提高（gāo）钢管（guǎn）尺寸精度

目前，直缝埋弧焊管成型方式主要（yào）有UO，RB，JCO，C和Hu-Metal，采用这5种成型方式生产的钢（gāng）管，不同程度地存在几何尺寸精度不高的问题。由于直缝埋弧（hú）焊（hàn）缝（féng）是在管体的一侧进行内、外焊，因而钢管在热应力的作用下要发生弯曲变形，而焊缝部分纵向收缩量也（yě）较（jiào）大，使钢管的直线度受到（dào）严重影响；另外，这5种成（chéng）型方式生产的钢管，椭圆度（dù）均较大，尤其是JCO和C成型钢管。因此，   通过扩径、整（zhěng）圆等工艺提高钢管的几何精度。

2、减少或在制管、试验过程中引起的包辛格效应

由于钢管在成型和试验过程中会产生包辛格效应，使屈服（fú）强度下降，而钢管在扩径时冷作硬化，扩径后可提高钢管的屈服强度，这（zhè）样（yàng）就减少了为（wéi）达到钢管的强度要求而提高板材等级所造成的浪费。

3、钢管成型和焊接的残余应力（lì）

冷扩径可以成型和（hé）焊接时造成的残余应力，钢管内应力的分布状态，从而避免因所（suǒ）输（shū）送石油或气中（zhōng）的H2S在钢管应力集中区域产（chǎn）生氢脆甚至裂纹的情况。

除此之（zhī）外，扩径对焊接及焊接性能也是一种很好的检验。

直缝焊（hàn）接钢管自（zì）动检测工艺（yì）流程的主要程序（xù）包括：系统启动（dòng）、焊管上料、焊管传送、焊管转动、焊管夹紧定（dìng）位、焊缝探伤、喷标（biāo）、焊管夹具（jù）松开、焊管分选、焊管出料等内容。具（jù）体过程如下：

系统启动：按下启动按钮后。探伤系统电源通；若电源（yuán）电压检测正常，则（zé）开始（shǐ）进行焊管上料：若电（diàn）压检测（cè）不正常，报警（jǐng）器发出报警信号并断掉电源。

焊管（guǎn）定位（wèi）：压力（lì）传感器检测到焊管经（jīng）上料系（xì）统到达传送轨道后。开始（shǐ）送进焊管；焊（hàn）管触碰到管（guǎn）前端行程开关后，钢（gāng）管送进停止；钢管转动，使（shǐ）焊缝处于12钟点位置；然后焊管夹具夹紧钢管，若压力传感器在规定时间内（nèi）检测到（dào）夹紧（jǐn）力达到预定值。则进行下一工序；若在规定时间内夹紧（jǐn）力不能达标。则夹持检测报警系统启动，开始发出报警信号。这（zhè）时应按下急停按钮，检查焊（hàn）管夹持机构。

焊缝（féng）探伤：当焊管夹紧检测正常（cháng）后．耦合剂开始喷出，检测探头下压与焊管管体接触，焊管工进并开始探伤；若焊缝有（yǒu）缺陷存在，则焊管停止工进，探头抬起（qǐ），喷标识；之后探（tàn）头再次下（xià）压，钢管工进、探伤，直到焊管末（mò）端与管（guǎn）末端行程开关触碰后停止工进，耦合剂停止喷洒，探头抬（tái）起并复位。之（zhī）后焊管快进，到达（dá）焊管分选机构。

焊管分选：焊管停（tíng）止快进，焊管夹具松开；光电传感器检测焊管是否有缺陷（xiàn）标识（shí）。若有缺陷标识信号输入，则将焊管向前传（chuán）送至伤管出口；若无（wú）缺陷标识信号输入，则钢（gāng）管直接（jiē）出料至合格焊管出（chū）口。至此，一个流程结束，开始下一个循环。

LSAW自动检测程控要点为：按下启动按钮，系统主电路电源接通（tōng），经检测电源电压（yā）正常，则各控制继电器在PLC相应指令下按时序相继接通。自动检测各程序相继进行。一根焊管经探伤、下料后（hòu），各控制继电器已相继断开，一个探伤（shāng）循环结束，系统自动复位，准（zhǔn）备下一根焊管的检测。当检（jiǎn）测过（guò）程（chéng）异常时（shí），按急（jí）停按（àn）钮，则系统电源立即断开（kāi），可避免设备受到损害。

PLC应用于LSAW直缝焊接钢管自动检测，使得检测操作方便，检测精度及检测效率提高；设备维修容于板厚的增加．沿板厚方向出现较大的温度梯度和金属塑性流动的不均匀。所以优化搅拌头设计和添加辅助热（rè）源可提（tí）高FSW厚板高强铝（lǚ）合金接头的。FSW的温度场、流场和组织性能的模拟可以分（fèn）析焊接（jiē）机理和优化焊接工艺参数。并且降低试验经费。然而（ér），将温度场、流场、固体力学模型融合到一个模型（xíng）中，对FSW工艺过程进行模拟才是数值模拟研究的方向。