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摘要：螺旋钢管作为一种多功能的经济断面钢材，具有制造工艺成熟和制作成本低的优点，目前在国名经济各部门中的应用愈来愈广泛。尤其是在输送油、气、水的各种流体，被人们称之为工业的“血管”。然后，截止目前，国内尚未对其生产工艺和标准分类有一个很好的界定，本文通过总结分析，探讨螺旋钢管在生产工艺和标准分类上及其应用，为螺旋钢管的制造提供了理论指导。
关键词：螺旋钢管；生产工艺；生产标准；分类
螺旋钢管作为输送管广泛地用于输送油、气、水等各种流体，如石油及天然气的钻探开采与输送、锅炉的沸水与蒸汽管道、一般的水煤气管道。化工部门一般用管道化方式生产与运输各种化工产品。螺旋钢管不仅制作工艺成熟，而且具有制作成本低廉的优点。螺旋钢管一般以带钢卷板为原材料，经过相关工艺流程最终焊接而成的，且主要按照用途也有着一定的分类，本文将对其做详细的探讨。
一、螺旋钢管的生产工艺
1、生产工艺流程
对于螺旋钢管，其原材料是带钢卷板，相关工艺有挤压成型、自动双丝双面埋弧焊最终焊接而成的。流程图见图1，具体的工艺流程如下：
（1）对带钢卷板、焊丝和焊剂的原材料都进行严格的理化检验；随后将带钢卷板进行首尾对接，再采用单丝或双丝埋弧焊接，卷成钢管后采用自动埋弧焊补焊。
（2）在螺旋钢管成型之前，需要对带钢进行矫平、剪边、刨边或铣边，表面清理等；其中，需要采用电接点压力表控制输送机两边压下油缸的压力，从而确保了带钢输送的平稳。
（3）接下来，螺旋钢管的成型技术一般是分为外抱式（又称管外加套辊方式）和内承式（又称库肯斯型的管内支撑方式）两种辊式成型；期间需要注意的是，采用焊缝间隙控制装置来保证焊缝间隙以满足焊接的精度要求，管径、错边量和焊缝间隙都需要严格的控制；而且内焊和外焊均采用美国林肯电焊机进行单丝或双丝埋弧焊接，从而获得稳定的焊接质量。
（4）对于焊缝，也需要进行在线连续超声波自动伤仪检查，保证了100%的螺旋焊缝的无损检测覆盖率。若有缺陷，自动报警并喷涂标记，生产工人依此随时调整工艺参数，及时消除缺陷。
（5）在螺旋钢管生产完成之后，再对其按照标准进行切割成单根，一般是采用空气等离子切割机进行切割处理；对于切割得到的单根螺旋钢管，每批钢管都要进行严格的首检制度，检查焊缝的力学性能，化学成份，溶合状况，钢管表面质量以及经过无损探伤检验，确保制管工艺合格后，才能正式投入生产。
（6）对于焊缝上有连续声波探伤标记的部位，经过手动超声波和X射线复查，如确有缺陷，经过修补后，再次经过无损检验，直到确认缺陷已经消除；对于带钢对焊焊缝及与螺旋焊缝相交的丁型接头的所在管，全部经过X射线电视或拍片检查。（注：对于焊缝，如间隙过大，则造成邻近效应减少，涡流热量不足，焊缝晶间接合不良而产生未熔合或开裂。如间隙过小则造成邻近效应增大，焊接热量过大，造成焊縫烧损，或者焊缝经挤压、滚压后形成深坑，影响焊缝表面质量。）
（7）此外，每根钢管都需要经过静水压试验，压力采用径向密封。试验压力和时间都由钢管水压微机检测装置严格控制。对于管端机械加工，使端面垂直度，坡口角和钝边得到准确控制。
2、生产工艺特点
螺旋钢管生产的工艺特点主要有以下四点：
第一，螺旋钢管在成型过程中，由于钢板的变形较为均匀，所以产生的残余应力比较小，表面不会产生明显划伤。此外，螺旋钢管在直径和壁厚等加工规格上容易控制，具有很大的灵活性，可以满足各种需求。
第二，螺旋钢管后期的焊接工艺采用的双面埋弧焊，具有不容易出现焊偏和未焊透等缺陷，保证了焊接质量。
第三，对螺旋钢管质量检查极为严格，全程均有有效的检测和控制之下，所以产品的质量得到了很好的保证。
第四，现阶段，随着信息技术的进步，螺旋钢管的生产全过程均可以实现自动化，通过计算机系统对生产流程进行控制和监控，生产过程方便快捷、安全可靠。
2、螺旋钢管的检验工艺
螺旋钢管的检验过程极为严格，包括了整个生产线，具体检验工艺技术如下：原材料检验——矫平检验——对接焊检验——成型检验——内焊检验——外焊检验——切管检验——超声波检验——坡口检验——外形尺寸检验——X射线检验——水压试验——最终检验。
二、螺旋钢管的标准分类
研究表明，螺旋钢管主要应用于自来水工程、石化工业、化学工业、电力工业、农业灌溉、城市建设，是我国开发的二十个重点产品之一。其应用主要包括两个方面，一方面作液体、气体输送用：包括给水、排水、煤气、蒸气、液化石油气等；另一方面作结构用：包括用作打桩管、作桥梁、码头、道路、建筑结构用管等。
现在螺旋钢管的常用标准一般分为：SY/T5037-2008（石油部设标准一般都称做部标，也叫普通流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管）、GB/T9711-2011（国标，也叫石油天然气工业输送系统用钢管），其中又分为PSL1产品规范水平钢管、PSL2产品规范水平钢管钢管）、API-5L（美国石油协会、也叫管线钢管；其中分为PSL1和PSL2两个产品规范水平钢管）、SY/T5040-2008（桩用螺旋焊缝钢管）。对于螺旋钢管的标准分类一般也可以按照用途来进行分类，具体如下：
1、螺旋钢管作结构用
桩用螺旋焊缝钢管（SY5040-2000）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。
2、螺旋钢管作流体输送用
承压流体输送，用螺旋缝埋弧焊钢管SY5036-2000、GB/T9711-2011、API-5L，主要用于输送石油、天然气的管线；承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管SY5038-2000，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； 低压流体输送，用螺旋缝埋弧焊钢管SY5037-2000，采用双面自动埋弧焊或单面焊法制成的用于水、煤气、空气和蒸汽等一般低压流体输送用埋弧焊钢管。低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管（SY5039-2000）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。
以上所述的标准只是对钢管的生产方式、钢管使用方面的相互容忍的程度分档次的一种描述，从而形成某种限制性的制管纲领和使用依据。但由于钢管使用的地点、场合、条件及制造工艺的组合是多样化的，使得这些制管纲领和使用依据不能完全满足实际管道施工和运行的要求。因而导致钢管用户对某种档次的标准提出更为严格的某种技术要求（如《技术规格书》），来满足其特殊要求。这样对制管标准的变更和增减提供了一种强有力的依据和限制。
总结
螺旋钢管在流体输送上具有很大的应用，本文对螺旋钢管的生产工艺流程、生产工艺特点以及检验工艺流程进行了详细的探讨，同时又分别从螺旋钢管作结构用、作流体输送用两个用途上对其进行了具体的标准进行了分类研究，为螺旋钢管的制造与应用提供了理论指導。
参考文献：
[1]陈兴禹. 三种典型钢管生产工艺的环境影响分析[J]. 金属世界，2013，03：40-42.
[2]李英，何显光，石成江，吴明. 螺旋钢管成型方式与内应力关系的研究[J]. 焊管，2003，05：14-16+61.
[3]王统理，吴锋清. 无缝钢管生产工艺优化工程[J]. 节能与环保，2011，04：62-63.
[4]吴玥. 超高螺旋钢管桩支架在悬灌梁直线段施工中的应用[J]. 科技经济市场，2009，12：27-28.
[5]. 螺旋钢管尾端螺旋缝焊接推进装置[J]. 橡塑技术与装备，2010，04：65.
[6]先越蓉. 石油和天然气运输用螺旋钢管的生产[N]. 世界金属导报，2010-03-30020.
[7]罗秀峰. 螺旋焊管成型参数的优化设计[D].哈尔滨工业大学，2007.
作者简介：秦 汉（1971—），男，长江大学机械工程学院在读工程硕士，中石化石油工程机械有限公司沙市钢管厂高级工程师，主要从事螺旋埋弧焊管生产及工艺技术研究工作。
关键词：螺旋钢管；生产工艺；生产标准；分类
螺旋钢管作为输送管广泛地用于输送油、气、水等各种流体，如石油及天然气的钻探开采与输送、锅炉的沸水与蒸汽管道、一般的水煤气管道。化工部门一般用管道化方式生产与运输各种化工产品。螺旋钢管不仅制作工艺成熟，而且具有制作成本低廉的优点。螺旋钢管一般以带钢卷板为原材料，经过相关工艺流程最终焊接而成的，且主要按照用途也有着一定的分类，本文将对其做详细的探讨。
一、螺旋钢管的生产工艺
1、生产工艺流程
对于螺旋钢管，其原材料是带钢卷板，相关工艺有挤压成型、自动双丝双面埋弧焊最终焊接而成的。流程图见图1，具体的工艺流程如下：
（1）对带钢卷板、焊丝和焊剂的原材料都进行严格的理化检验；随后将带钢卷板进行首尾对接，再采用单丝或双丝埋弧焊接，卷成钢管后采用自动埋弧焊补焊。
（2）在螺旋钢管成型之前，需要对带钢进行矫平、剪边、刨边或铣边，表面清理等；其中，需要采用电接点压力表控制输送机两边压下油缸的压力，从而确保了带钢输送的平稳。
（3）接下来，螺旋钢管的成型技术一般是分为外抱式（又称管外加套辊方式）和内承式（又称库肯斯型的管内支撑方式）两种辊式成型；期间需要注意的是，采用焊缝间隙控制装置来保证焊缝间隙以满足焊接的精度要求，管径、错边量和焊缝间隙都需要严格的控制；而且内焊和外焊均采用美国林肯电焊机进行单丝或双丝埋弧焊接，从而获得稳定的焊接质量。
（4）对于焊缝，也需要进行在线连续超声波自动伤仪检查，保证了100%的螺旋焊缝的无损检测覆盖率。若有缺陷，自动报警并喷涂标记，生产工人依此随时调整工艺参数，及时消除缺陷。
（5）在螺旋钢管生产完成之后，再对其按照标准进行切割成单根，一般是采用空气等离子切割机进行切割处理；对于切割得到的单根螺旋钢管，每批钢管都要进行严格的首检制度，检查焊缝的力学性能，化学成份，溶合状况，钢管表面质量以及经过无损探伤检验，确保制管工艺合格后，才能正式投入生产。
（6）对于焊缝上有连续声波探伤标记的部位，经过手动超声波和X射线复查，如确有缺陷，经过修补后，再次经过无损检验，直到确认缺陷已经消除；对于带钢对焊焊缝及与螺旋焊缝相交的丁型接头的所在管，全部经过X射线电视或拍片检查。（注：对于焊缝，如间隙过大，则造成邻近效应减少，涡流热量不足，焊缝晶间接合不良而产生未熔合或开裂。如间隙过小则造成邻近效应增大，焊接热量过大，造成焊縫烧损，或者焊缝经挤压、滚压后形成深坑，影响焊缝表面质量。）
（7）此外，每根钢管都需要经过静水压试验，压力采用径向密封。试验压力和时间都由钢管水压微机检测装置严格控制。对于管端机械加工，使端面垂直度，坡口角和钝边得到准确控制。
2、生产工艺特点
螺旋钢管生产的工艺特点主要有以下四点：
第一，螺旋钢管在成型过程中，由于钢板的变形较为均匀，所以产生的残余应力比较小，表面不会产生明显划伤。此外，螺旋钢管在直径和壁厚等加工规格上容易控制，具有很大的灵活性，可以满足各种需求。
第二，螺旋钢管后期的焊接工艺采用的双面埋弧焊，具有不容易出现焊偏和未焊透等缺陷，保证了焊接质量。
第三，对螺旋钢管质量检查极为严格，全程均有有效的检测和控制之下，所以产品的质量得到了很好的保证。
第四，现阶段，随着信息技术的进步，螺旋钢管的生产全过程均可以实现自动化，通过计算机系统对生产流程进行控制和监控，生产过程方便快捷、安全可靠。
2、螺旋钢管的检验工艺
螺旋钢管的检验过程极为严格，包括了整个生产线，具体检验工艺技术如下：原材料检验——矫平检验——对接焊检验——成型检验——内焊检验——外焊检验——切管检验——超声波检验——坡口检验——外形尺寸检验——X射线检验——水压试验——最终检验。
二、螺旋钢管的标准分类
研究表明，螺旋钢管主要应用于自来水工程、石化工业、化学工业、电力工业、农业灌溉、城市建设，是我国开发的二十个重点产品之一。其应用主要包括两个方面，一方面作液体、气体输送用：包括给水、排水、煤气、蒸气、液化石油气等；另一方面作结构用：包括用作打桩管、作桥梁、码头、道路、建筑结构用管等。
现在螺旋钢管的常用标准一般分为：SY/T5037-2008（石油部设标准一般都称做部标，也叫普通流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管）、GB/T9711-2011（国标，也叫石油天然气工业输送系统用钢管），其中又分为PSL1产品规范水平钢管、PSL2产品规范水平钢管钢管）、API-5L（美国石油协会、也叫管线钢管；其中分为PSL1和PSL2两个产品规范水平钢管）、SY/T5040-2008（桩用螺旋焊缝钢管）。对于螺旋钢管的标准分类一般也可以按照用途来进行分类，具体如下：
1、螺旋钢管作结构用
桩用螺旋焊缝钢管（SY5040-2000）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。
2、螺旋钢管作流体输送用
承压流体输送，用螺旋缝埋弧焊钢管SY5036-2000、GB/T9711-2011、API-5L，主要用于输送石油、天然气的管线；承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管SY5038-2000，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； 低压流体输送，用螺旋缝埋弧焊钢管SY5037-2000，采用双面自动埋弧焊或单面焊法制成的用于水、煤气、空气和蒸汽等一般低压流体输送用埋弧焊钢管。低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管（SY5039-2000）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。
以上所述的标准只是对钢管的生产方式、钢管使用方面的相互容忍的程度分档次的一种描述，从而形成某种限制性的制管纲领和使用依据。但由于钢管使用的地点、场合、条件及制造工艺的组合是多样化的，使得这些制管纲领和使用依据不能完全满足实际管道施工和运行的要求。因而导致钢管用户对某种档次的标准提出更为严格的某种技术要求（如《技术规格书》），来满足其特殊要求。这样对制管标准的变更和增减提供了一种强有力的依据和限制。
总结
螺旋钢管在流体输送上具有很大的应用，本文对螺旋钢管的生产工艺流程、生产工艺特点以及检验工艺流程进行了详细的探讨，同时又分别从螺旋钢管作结构用、作流体输送用两个用途上对其进行了具体的标准进行了分类研究，为螺旋钢管的制造与应用提供了理论指導。
参考文献：
[1]陈兴禹. 三种典型钢管生产工艺的环境影响分析[J]. 金属世界，2013，03：40-42.
[2]李英，何显光，石成江，吴明. 螺旋钢管成型方式与内应力关系的研究[J]. 焊管，2003，05：14-16+61.
[3]王统理，吴锋清. 无缝钢管生产工艺优化工程[J]. 节能与环保，2011，04：62-63.
[4]吴玥. 超高螺旋钢管桩支架在悬灌梁直线段施工中的应用[J]. 科技经济市场，2009，12：27-28.
[5]. 螺旋钢管尾端螺旋缝焊接推进装置[J]. 橡塑技术与装备，2010，04：65.
[6]先越蓉. 石油和天然气运输用螺旋钢管的生产[N]. 世界金属导报，2010-03-30020.
[7]罗秀峰. 螺旋焊管成型参数的优化设计[D].哈尔滨工业大学，2007.
作者简介：秦 汉（1971—），男，长江大学机械工程学院在读工程硕士，中石化石油工程机械有限公司沙市钢管厂高级工程师，主要从事螺旋埋弧焊管生产及工艺技术研究工作。