专利名称：大口径无缝化钢管的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种钢管的制造方法，具体地讲，涉及一种大口径无 缝化钢管的制造方法，属于钢铁冶金领域。
背景技术：
大口径无缝钢管指的是外径为O630mm O 1422腿，壁厚为 6ram 25. 4腿，长度为6000mm 12000 mm的钢管，主要是包括螺旋 埋弧焊管、直缝埋弧焊管、巻板机对接焊管。其中巻板机对接焊管的 成型质量差、钢管外径精度差，焊缝多且效率低，不适合大批量生产。 螺旋埋弧焊管的生产效率为1. 0 2. 0米/分，但由于焊缝的长度是直 缝埋弧焊管的1.5 2.5倍，焊口易错边，管子的残余应力大，且无 法用冷扩径的方式来消除，因此，螺旋埋弧焊管只用于压力较低或不 重要地区的油气输送。目前我国的西气东输二期工程大量使用的是直 缝埋弧焊管。直缝埋弧焊管主要包括UOE钢管和JCOE钢管，无论是 UOE钢管还是JCOE钢管，其直缝埋弧悍管生产线使用的原材料都是 宽厚板，其价格非常高， 一般为9000 9500元/吨。
目前，ERW (直缝焊接钢管)因加工工艺简单、成材率高、加 工成本低、产品质量稳定等优势，得到了越来越广泛的应用。ERW 直缝焊接钢管是以钢巻作为原料，经过成型、高频焊接成为焊管。
原材料特别丰富且价格低，同样材质的热轧巻板价格约为5900 6200元/吨，比宽厚板低2500 3000元/吨。若用热轧巻板作为原料， 生产大口径的钢管，在原材料的价格上具有明显优势。热扩径方法 一般是用于生产中小直径的管件弯头的生产，也有个别企业使用中 小口径的无缝管进行热扩径，生产稍大直径的无缝管，目前国内能 生产的最大外径①460 mm，经过热扩径的最大规格为外径①810mm， 壁厚10 40 mm。目前还没有经过热扩径生产直径大于01016腿的 大口径无缝化钢管。
发明内容
本发明的目的是提供一种大口径无缝化钢管(外径①630mm 01422mm)的制造方法，该方法不但可以生产出无焊缝存在的大口 径无缝化钢管，取代直缝埋弧焊管，而且成本较低，生产效率高， 产品可直接用于石油天然气输送。
本发明的目的是这样实现的，大口径无缝化钢管的制造方法，包 括以下步骤
(1) 母管的选择和处理选用外径为O508mm O610mm的中 口径直缝焊接钢管作为母管，并清除内外毛刺、中频焊缝退火、管体 和焊缝探伤，这样做保证了ERW焊管的质量，从而使得原材料的来源 能够保证，另外，为了保证成品管的长度， 一般都使用较长的ERW悍 管作为母管；
(2) 热扩径将母管用中频感应加热至930。C以上，通过至少一 个道次的热扩径，成为外径O620mm 0)1400mm的荒管，每一道次
扩径率为120% 180%;在扩径的生产过程中管子的壁厚变化不大，
主要是管子的长度縮短，外径扩大。
(3) 冷扩径将上一步中的荒管冷扩径成为外径cP630mm 0
1422mm粗品大口径无缝化钢管，扩径率为101% 102%;这一步的 目的在于，由于不均匀的钢管冷却和不均匀的塑性变形，热扩径后管 子的弯曲度很大、外径和圆度变化大，不能直接使用，而对于外径为 0630mm ①1422mm的钢管，由于外径与壁厚比大，不能采用常规的 斜辊矫直或压力矫直方式来进行矫直，采用冷扩径方式，对热扩径后 的钢管进行整圆和矫直，并消除不均匀的残余应力，从而保证了钢管 的后续使用。
(4) 精整加工先对上一步中得到的粗品大口径无缝化钢管进 行管端加工，首尾两端切割成平齐状态，主要是切除管子头部的不 均匀变形部分，保证管子的圆度和壁厚；然后对成品大口径无缝 化钢管进行水压试验、管端和管体探伤、测长称重、喷印涂油，得到 成品大口径无缝化钢管。在此过程中，对每一根钢管都进行水压试验、 试验的压力按管子承受的周向应力为名义屈服强度的60°/。，并保压10 秒钟，以确保管子的耐高压能力。再对管子的管端和管体进行超声波 探伤，防止管子内部存在小的裂纹等缺陷。最后对管子进行测长称重 喷印涂油等工序，以便成品出厂；
优选地，所说的热扩径的包括两个道次，每一道次的扩径率为 130% 145%，所说的冷扩径的扩径率为101.5% 101.6%;
优选地，所说的中口径的直缝焊接钢管的外径为①610mm，壁厚
为17.5mm,长度为22000 mm;荒管的外径为1200mm，壁厚为 16.2mm，长度为12500 mm;粗品大口径无缝化钢管的外径为① 1219mm，壁厚为16.0mm，长度为12400 mm，所说的热扩径方式为 顶推式；
更优选地，所说的热扩径方式为拉拔式。
采用本发明的制造方法生产出来的大口径无缝化钢管与U0E、 JCOE大口径直缝埋弧焊管相比，具有如下的优点
(1) 钢管的外形尺寸无论是在长度方向还是圆周方向的壁厚和外 径都非常均匀，尺寸精度优于无缝化钢管。
(2) 钢管的焊缝已经过多次加热和形变处理，无论是在长度方向 还是在圆周方向的组织和性能均匀，与无缝化钢管相同，无论是防腐 性能还是耐压性能明显优于U0E和JC0E大口径直缝埋弧焊管。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明进行进一步地说明。 实施例1 制造外径为01219mm，壁厚为16腿，长度为12000mm 的无缝化钢管
(1) 母管的选择和处理选用外径为O610mm，壁厚为17. 5mm， 长度为22000 mm的中口径直缝焊接钢管作为母管，并清除内外毛刺、 中频焊缝退火、管体和焊缝探伤；
(2) 热扩径采用顶推式扩径方式，将母管用中频感应加热至 940°C，内部放置一个扩径芯棒，中频加热感应圈和扩径芯棒固定不 动，通过推制主机推动钢管通过扩径芯棒，实现对钢管的扩径，经第
一道次中频感应加热推制热扩径成为外径O900mm，壁厚16. 8mm，长 度为16040 mm的中间管；经过第二道次热扩径为外径①1200mm，壁 厚16. 2mm，长度为12500 ram的荒管；
(3) 冷扩径将上一步中的荒管冷扩径成为外径①1219mm，壁 厚为16. Omm，长度为12400mm的粗品大口径无缝化钢管；
(4) 精整加工先对上一步中得到的粗品大口径无缝化钢管进 行管端加工，首尾两端切割成平齐状态；然后对成品大口径无缝化钢 管进行水压试验、管端和管体探伤、测长称重、喷印涂油，得到外径 0)1219mrn，壁厚为16. Omm，长度为12000皿的成品大口径无缝化钢 管，符合国家质量标准。
实施例2 制造外径为0) 1240誦，壁厚为20匪，长度为12000mm 的无缝化钢管
(1) 母管的选择和处理选用外径为O610mm，壁厚为17. 5mra， 长度为22000 mm的中口径直缝焊接钢管作为母管，并清除内外毛刺、 中频焊缝退火、管体和焊缝探伤；
(2) 热扩径采用拉拔式扩径方式，将母管用中频感应加热至 945。C以上，内部放置一个扩径芯棒，钢管固定不动，中频加热感应 圈移动与扩径芯棒同时移动，扩径芯棒在拉拔主机的拉动下实现对钢 管管体的扩径，经第一道次中频感应加热推制热扩径成为外径 ①1000mm，壁厚20. 8mm，长度为16500 mm的中间管；经过第二道次 热扩径为外径①1215ran，壁厚20. 2mm，长度为12500 mm的荒管；
(3) 冷扩径将上一步中的荒管冷扩径成为外径01240rnra，壁
厚为20mm，长度为12400mm的粗品大口径无缝化钢管；
(4)精整加工先对上一步中得到的粗品大口径无缝化钢管进 行管端加工，首尾两端切割成平齐状态；然后对成品大口径无缝化钢 管进行水压试验、管端和管体探伤、测长称重、喷印涂油，得到外径 cM240mm，壁厚为20腿，长度为12000mm的成品大口径无缝化钢管 符合国家质量标准。
权利要求
1、大口径无缝化钢管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤(1)母管的选择和处理选用外径为Φ508mm～Φ610mm的中口径直缝焊接钢管作为母管，并清除内外毛刺、中频焊缝退火、管体和焊缝探伤；(2)热扩径将母管用中频感应加热至930℃以上，通过至少一个道次的热扩径，成为外径Φ620mm～Φ1400mm的荒管，每一道次扩径率为120％～180％；(3)冷扩径将上一步中的荒管冷扩径成为外径Φ630mm～Φ1422mm粗品大口径无缝化钢管，扩径率为101％～102％；(4)精整加工先对上一步中得到的粗品大口径无缝化钢管进行管端加工，首尾两端切割成平齐状态；然后对成品大口径无缝化钢管进行水压试验、管端和管体探伤、测长称重、喷印涂油，得到成品大口径无缝化钢管。
2、 根据权利要求l所述的大口径无缝化钢管的制造方法，其特 征在于，所说的热扩径的包括两个道次，每一道次的扩径率为130% 145%，所说的冷扩径的扩径率为101.5% 101.6%。
3、 根据权利要求2所述的大口径无缝化钢管的制造方法，其特 征在于，所说的中口径的直缝焊接钢管的外径为O610mm，壁厚为 17.5mm，长度为22000 mm;荒管的外径为1200mm，壁厚为16.2mm， 长度为12500 mm;粗品大口径无缝化钢管的外径为①1219mm，壁厚 为16.0mm，长度为12400 mm。
4、 根据权利要求1-3中任一权利要求所述的大口径无缝化钢管 的制造方法，其特征在于，所说的热扩径方式为顶推式。
5、 根据权利要求4所述的大口径无缝化钢管的制造方法，其特征在于，所说的热扩径方式为拉拔式。
全文摘要
本发明涉及一种大口径无缝化钢管的制造方法，该方法选用外径Φ508mm～Φ610mm的直缝焊接钢管作为母管，处理成无缺陷的母管，经过至少一个道次的热扩径成为外径Φ620mm～Φ1400mm的荒管，进行冷扩径矫直成为外径Φ630mm～Φ1422mm的粗品钢管，最后对粗品钢管进行管端加工、水压试验、管端探伤和管体探伤、测长称重、喷印涂油等精整加工后得到成品大口径无缝化钢管。该方法不但可以生产出无焊缝存在的大口径无缝化钢管，取代直缝埋弧焊管(UOE和JCOE)，而且成本较低，生产效率高，产品可直接用于石油天然气输送。
文档编号F16L9/00GK101358667SQ20081012390
公开日2009年2月4日 申请日期2008年6月12日 优先权日2008年6月12日
发明者潘克云 申请人:潘克云