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·焊(hàn)接工藝 從焊接工藝而言,螺旋焊管與直縫鋼管的焊接方法一致,但直縫焊管不可避免地會有很多的丁字焊縫,因此存在焊接缺陷的機率也大大提(tí)高,而且丁字焊縫(féng)處(chù)的焊接殘餘應力較大,焊縫金(jīn)屬往往處於三(sān)向應力狀態,增加了產生裂紋(wén)的可能(néng)性。 而且(qiě),根據埋(mái)弧焊的工藝規定,每條焊縫均應有引弧處和熄弧處,但每根直縫焊管在焊接環縫時,無法達到該條(tiáo)件,由此在熄弧處可能有較多的焊(hàn)接缺陷。 ·強度特點 管子在承受內壓時,通常在(zài)管壁上產生(shēng)兩種主要應(yīng)力,即(jí)徑向應(yīng)力δY和軸向應力δX。焊縫處合成應力δ=δY(l/4sin2α+cos2α)1/2,其中,α為(wéi)螺(luó)旋焊管焊縫的螺旋角(jiǎo)。 螺旋焊管焊縫的螺旋角一般(bān)為50-75度,因此螺旋焊縫(féng)處合成應力是直縫焊管主應力的60-85%。在相同工作壓力下,同一管徑的螺旋焊管比直(zhí)縫焊管(guǎn)壁厚可減小。 根據以上特點可知: A?螺旋焊管(guǎn)發生爆破時,由於焊縫所受正應力與合成應力比較小,爆破口一般不(bú)會起源於螺旋焊縫處,其安全性比直縫焊管高。 B.當螺旋焊縫附近存在與之(zhī)相平行的缺陷時(shí),由於螺旋焊縫受力(lì)較小,故其擴展的危險性不如直焊縫大。 C.由於徑向應力(lì)是存在於鋼管上的(de)最大應力,所以焊縫處於垂(chuí)直應力這一方向時承受最大載荷。即直縫承受的載荷最大,環向焊縫承受(shòu)的載荷最小,螺旋縫介於二者之間。 ·靜壓爆破強度 經有關對比試驗,驗證了螺旋焊管與直縫焊(hàn)管的屈服壓(yā)力與爆破壓(yā)力實測值和理論值基本吻合,偏(piān)差接近。但無論是屈服壓力還是爆破壓力,螺旋(xuán)焊管均低於直縫焊管。爆破試驗還顯示出螺旋焊管(guǎn)爆破口的環(huán)向變形率明顯大於直縫焊管。由此證實,螺(luó)旋焊管的塑(sù)性變形能力(lì)優於直縫(féng)焊管,爆破口一般隻局限於一個螺距內(nèi),這是螺旋焊縫對裂口的擴展起了有力的(de)約束(shù)作(zuò)用所(suǒ)致。 ·韌性和疲勞強度 管道發展的(de)趨勢是(shì)大口徑(jìng)、高強度。隨著鋼(gāng)管(guǎn)直(zhí)徑(jìng)的加大、所用鋼級的提高,產生(shēng)韌性斷(duàn)裂尖穩擴展的趨勢越大。根據(jù)美國有關研究機構的(de)試驗(yàn)表明,螺旋焊管與直縫焊管雖(suī)然同為一個級別(bié),但螺旋焊管(guǎn)具有較高的衝擊韌性。 輸送管線由於輸量的變化,在實際操作過程中,鋼管是承受隨(suí)機交變載荷的作用。了解鋼管的低循(xún)環疲勞強度,對判斷管線的使用壽命具有重(chóng)要的意義。 按測(cè)定結果,螺旋焊管的疲勞(láo)強度與無縫管和電阻焊(hàn)管相同,試驗的(de)數據與無縫管和電阻管分布在同一(yī)區內,而比一般的埋(mái)弧(hú)直縫焊管要高(gāo)。
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