特高压钢管塔直缝焊管技术要求.ppt
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1、特高压钢管塔用直缝焊管 技术文件宣贯 北京国网富达科技发展有限责任公司 2013年5月 北京,招电力专业人才,上电力英才网,主 要 内 容,钢管塔用直缝焊管技术标准的演变 特高压钢管塔直缝焊管供应商技术资格条件 特高压钢管塔直缝焊管采购技术条件,一、钢管塔用直缝焊管技术标准的演变,直缝焊管定义,定义:直缝焊管是指以钢带或钢板为原料,采用高频电阻焊(不填充焊丝)或电弧焊(填充焊丝)工艺生产的具有纵向焊缝的钢管,因其焊缝为一平行于钢管母线的直线而得名。 由于电弧焊中以埋弧焊生产效率最高,因而主要是埋弧焊管。,直缝焊管分类,直缝焊管标准,用途广泛,标准众多。 国家标准: GB/T 3091低压流体输
2、送用焊接钢管 GB/T 9711-2011 石油天然气工业 管线输送系统用钢管 GB/T 28413 锅炉和热交换器用焊接钢管 GB/T 13793直缝电焊钢管 结构用直缝埋弧焊接钢管 行业标准: YB/T 4112结构用高强度耐侯焊接钢管 Q/CNPC 108 X80钢直缝埋弧焊管技术条件 国网公司标准:输电线路钢管塔直缝焊管,直缝焊管标准差异,对原材料(钢板/钢带)的要求不同:化学成分、供货状态、表面质量、无损检测方面。 钢管制造技术要求不同:制造工艺、铣边要求、成型要求、焊接、热处理要求、机械扩径要求等方面。 检验要求不同:检测方法(无损检测、水压试验)、检测频次、依据的检验标准、要求的
3、性能指标等。其中无损检测中,采用在线超声检测、在线射线检测、离线超声或射线检测或表面探伤、在线涡流检测等要求也不同。 产品尺寸偏差要求不同:主要是根据焊管的用途、后加工特点等,对钢管尺寸偏差有不同的要求。,钢管塔用直缝焊管技术标准的演变,2008年针对皖电东送工程钢管塔加工需要,开始对钢管塔用直缝焊管生产供货进行调研,在此基础上编制了针对该工程的直缝焊管采购技术条件; 2009年,在推广应用钢管塔科技项目中,由国网公司基建部牵头,组织编制了Q/GDW384-2009输电线路钢管塔加工技术规程,在其附录A中提出了输电线路钢管塔直缝焊管技术条件; 2011年,皖电东送工程开工建设,结合工程应用情况
4、,对原直缝焊管采购技术条件进行了修订,形成了皖电东送工程特高压输电工程钢管塔用直缝焊管采购技术条件;,钢管塔用直缝焊管标准的演变,2012年12月,结合近3年多的应用,特别是皖电东送工程直缝焊管生产供货经验,对皖电东送用直缝焊管采购技术条件再次进行修改,形成了特高压输电线路钢管塔用直缝焊管采购技术条件; 2013年,国家电网公司根据发展需要,在2013年国网公司企业标准制修订计划中,将输电线路钢管塔用直缝焊管列入,目前该标准已经完成初稿编制,6月份,将把征求意见稿发有关单位,欢迎各位对征求意见稿提出修改意见。 本次宣贯主要介绍特高压输电线路钢管塔用直缝焊管采购技术条件 ,目前该规范是浙福线钢管
5、塔用直缝焊管的技术标准。,二、特高压钢管塔用直缝焊管供应商 技术资格条件,浙北福州特高压铁塔对原材料要求,铁塔招标文件技术规范要求: 在招标文件附件中提出了: 特高压钢管塔用关键原材料供应商技术资格条件 大规格角钢供应商技术资格条件 特高压钢管塔用关键原材料采购技术条件 受控的铁塔关键原材料: 带颈法兰、塔脚法兰 大规格角钢 直缝焊管 8.8级高强螺栓 焊接材料,直缝焊管供应商技术资格条件要求,基本要求 技术条件要求 生产设备要求 检验设备要求 人员要求 工艺要求 售后服务要求,直缝焊管供应商,基本要求,输电线路钢管塔直缝焊管供应商要求,1.具有独立的法人资格。 2.应通过ISO9000质量管
6、理体系认证并有完善的生产质量保证体系,宜具有国家特种设备制造许可证或CE证书。 3.高频焊管供应商应具备年产8万吨及以上的生产能力;埋弧焊管供应商应具备年产3万吨及以上的生产能力。 4.至少应有3000平米的库房或堆放场地。 5.近3年在大型建筑钢结构、石油天然气管道、输电铁塔或变电构支架方面的业绩:高频直缝焊管供应商不低于12万吨,埋弧焊管不低于6万吨。,生产设备 要求,具备开卷机、活套储料器、矫平机 在线板探设备 铣边机或刨边机(钢材厚度大于10mm时需要) 成型机、高频焊接机、中频热处理机组及冷却段(生产Q420及以上材质时必须具备) 内外毛刺清理设备 定径及精整设备、矫直设备 飞锯、平
7、头倒棱及坡口加工设备 焊缝自动超声波检测设备或自动电磁超声或自动涡流探伤设备(涡流探伤设备仅限应用于ERW219及以下生产线) 离线自动或手工超声检测设备等,输电线路钢管塔直缝焊管供应商要求,生产设备 要求,具备在线板探设备或专用板材超声波检测设备、铣边机或刨边机、成型机、预焊机、埋弧内焊设备、埋弧外焊设备、扩径设备、精整圆设备、矫直设备、自动或手工焊缝超声波检测设备、平头倒棱及坡口加工设备等,宜有焊缝自动射线或自动超声波检测设备。,输电线路钢管塔直缝焊管供应商要求,技术条件要求,检验设备,具备万能试验机、冲击试验机(应配备低温槽、缺口投影仪),高频焊管供应商还应有压扁试验机。 化学元素分析仪
8、或数字式直读光谱仪等化学分析仪器,能够分析C、Si、Mn、P、S、V、Ti、Nb、Mo等元素。 具备金相显微镜,能够进行显微组织分析。 相关检测、试验设备状态良好,计量合格,在有效期内使用。,技术条件要求,人员,从事焊接作业的人员应经专门的培训考核,取得资格证书。 从事无损检测、力学和理化检测的人员应具有国家有关部门颁发的资格证书,且每项目持证人员数不少于2人,无损检测项目至少2人具备级(中级)及以上资格。 无损检测人员应按生产线配置,定人定岗管理 。,关注:薄壁管焊缝超声波检验人员,番禺珠江钢管公司 6人 浙江金洲 3人 北京君诚 3人 葫芦岛钢管公司 3人 上海中油天宝 2人,参与薄壁管焊
9、缝超声波检验人员考核的管厂,无薄壁管焊缝超声波检验人员的管厂,江苏玉龙、徐州光环 华油钢管、武钢汉口轧钢 上海金沛、德龙钢管 杭州重型钢管 山东泰丰,技术条件要求,工艺,严格按照特高压输电线路工程钢管塔用直缝焊管采购技术条件及相关标准进行生产。 具有完善的各工序作业指导书,各关键岗位有钢管生产工艺卡。 焊接工艺评定齐全,能够覆盖相应产品的材质、规格范围。,有专门的售后服务流程、组织机构和人员。 有质量异议时,能够在24小时内响应,48小时内到现场进行服务。 能够按照业主要求整理生产及检验记录、报告,按要求归档。,售后服务,(三) 特高压钢管塔直缝焊管采购技术条件 技术要点,(1)规格、定尺多,
10、同规格产品需用数量少,影响钢管生产与发货效率。 (2)管塔加工用材需求与钢管生产相矛盾,制管企业一般按规格顺序进行生产,而塔厂需全规格产品到货才能完成一基塔的加工。 (3)当塔型调整或塔厂放样、加工失误需调整供货需求时,补产周期长,调货难度大,因补货量少,有些管厂甚至不愿生产。 (4)管塔加工中,要进行钢管-法兰自动对接焊、钢管开槽等加工工序,并要适应数字化、自动化加工要求,对钢管用钢板/钢带有特殊要求,椭圆度、直线度、端面偏斜要求高。,钢管塔直缝焊管生产供货特点:,1 适用范围,适用于高频电阻焊和埋弧焊工艺制造的直缝焊管 。 公称外径小于或等于426mm的直缝焊管宜采用高频电阻焊工艺生产;公
11、称外径大于或等于508mm的直缝焊管宜采用埋弧焊工艺生产;公称外径为426mm508mm的直缝焊管可以既可采用高频焊工艺生产,也可采用埋弧焊工艺生产,由制管厂确定。,输电线路钢管塔直缝焊管技术要点,(1) 高频焊管的生产,高频焊管采用钢带(卷板)为原材料,采用生产线连续生产,生产效率高,产品质量稳定,生产成本较低。 由于直缝焊管用途、规格不同、对产品技术要求不同(制造工艺、检验要求、性能指标),生产效率有较大差别,生产速度达15m/min40m/min。 目前高频直缝焊管直径范围为14mm610mm,壁厚1.0mm23.8mm。在材质方面,高频焊管屈服强度一般在450MPa以下。,(1) 高频
12、焊管的生产,由于受到卷板宽度和生产设备的限制,目前国内市场产品质量稳定、供应充足的直缝高频焊管规格在508mm及以下,壁厚范围为3.0mm-20mm。更高钢级、更大规格的直缝焊管一般采用电弧焊工艺生产。 高频焊采用排辊式成型,且生产线有完整的定径、矫直、整圆等设备,钢管在圆度、直线度及焊接质量方面比较稳定。 在生产线配置方面,不同生产厂配置略有不同,主要是板材探伤、板边加工、毛刺清理、热处理、无损检测、矫直等设备的配置不同及成品检验要求不同,造成不同厂家产品质量和生产成本有较大差异。,(2)埋弧焊管的生产,直缝埋弧焊管一般采用单张定尺钢板为原料,采用UOE或JCOE工艺,通过埋弧焊工艺或埋弧焊
13、与其他焊接工艺组合焊接生产。 特点是生产速度较快(与其他电弧焊管相比),产品质量高,应力分布均匀,产品规格范围大,灵活性高,尤其是能够生产高频焊接机组不能生产的大直径、高强度直缝焊管。但其生产效率低于高频焊管,生产成本高于高频焊管。 近年来,随着国内国际长输管线钢管的发展,大规格、高强度直缝埋弧焊管也获得了快速发展,在高钢级管线钢管开发中,在不到10年的时间里,天然气长输管道钢级从X70发展到X80,甚至已试制成功X120级JCOE直缝埋弧焊管,赶上了国际先进水平 。,(2)埋弧焊管的生产,目前,我国产品质量稳定、供应充足的直缝埋弧焊管规格范围为426mm1829mm,壁厚范围8mm44.5m
14、m。 在设备配置方面,专业管厂设备比较完善,采用刨边或铣边的机械加工方式进行板边加工;在成型方面,除采用JCOE成型、UOE成型技术外,部分厂家采用了更先进的渐进式(PFP)成型技术、辊弯成型(RBE)技术;焊接方面,采用氩气保护或CO2气体保护的自动预焊机及专用的多丝(4丝及5丝)内、外埋弧焊设备;扩径方面,均采用全长机械扩径,若采用动力缸形成控制系统,还可实现多种扩径模式,并实现扩径率的精确控制。检验方面,除对板材进行在线探伤外,在焊后进行在线射线+超声探伤+水压试验,扩径后进行二次在线或离线射线+超声探伤,国外还采用了激光精确测径控制技术。,机组由单机自动化向全线数字化、自动化、网络化、
15、智能化方向发展。 数字化、信息化技术不仅用于制管设备的运行控制,也用于成型、焊接过程的有限元分析、三维应力场的动态模拟、组织性能预测、焊接热影响区控制预测技术等 。,直缝焊管发展方向,塔厂制管与专业管厂的差距,塔厂附属管厂无论在技术装备、检测手段、检测能力、生产经验方面与专业管厂相比均有较大差距,主要表现在: (1)多数塔厂没有配备钢板铣边或刨边设备,采用火焰切割或等离子切割下料方式,影响焊接质量。 (2)无在线板探或专用的板探设备,仅对焊缝进行一次离线手工超声波探伤,直接转序进行管塔加工,无钢管的入厂复检环节。 (3)多数塔厂采用折弯机+合缝焊机的方式进行直缝焊管的生产,焊接设备多为单丝焊接
16、;同时缺少定径和精整圆设备,影响生产效率和钢管精度。 (4)缺少机械扩径设备,影响钢管整圆精度和残余应力的去除。,输电线路钢管塔用直缝焊管材质、规格数量,2.焊管用钢板/钢带要求,“6个关注”; 采购合同必须注明的特殊要求;,为什么?,2.焊管用钢板/钢带要求,6个关注,关注含Mn量要求:Q345级、Q420级、Q460级钢的Mn含量应不低于1.0%; 关注合金元素要求:Q420级、Q460级钢要求加入一种或多种细化晶粒的元素,其中,V、Nb、Ti的最低含量应分别不低于0.020%、0.015%、0.020%。 关注冶炼工艺:应采用电炉或转炉冶炼,Q420、Q460钢应采用炉外精炼。 关注供货
17、状态:以热轧状态交货。制管厂若采用非热轧状态供货的钢板或钢带,制管厂除应进行相应焊接方法的工艺评定外,并须经业主同意。 关注厚度偏差:厚度偏差还应满足钢管成型后的厚度偏差要求 。 关注入厂检验:制管厂应按照质量证明书的内容进行入厂检验,经确认合格后,方可使用 (若未超声,应进行板边超声检验),钢板/钢带标准; 含Mn量要求,合金元素要求; 冶炼工艺要求,Q420、Q460钢应采用炉外精炼; 供货状态要求; 厚度偏差要求; 性能要求:拉伸、冲击、弯曲; 焊接修补要求:不允许补焊。,2.焊管用钢板/钢带要求,合同 特殊要求,因此,在采购钢管塔直缝焊管用钢板/钢带时须在合同中明确执行的标准外,还应对
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