
第一:焊接工藝
從焊接工藝上來(lái)說(shuō),螺旋鋼管和直縫鋼管的焊接方法是一樣的,但是直縫鋼管不可避免的存在很多T型接頭,所以焊接缺陷的概率大大提高,而且T型接頭處的焊接殘余應(yīng)力較大,焊縫金屬往往處于三維受力狀態(tài),增加了產(chǎn)生裂紋的可能性。
螺旋鋼管采用16mn鋼板焊接而成,是老國(guó)標(biāo)品牌現(xiàn)在歸類(lèi)為低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,現(xiàn)在的品牌叫Q345,但是Q345鋼是12MnV的老品牌、14MnNb、18Nb、16MnRE、16Mn等鋼種,而不是僅僅替代16Mn鋼。在化學(xué)成分上,16Mn和Q345也是不同的。更重要的是,兩種鋼根據(jù)屈服強(qiáng)度的不同,其厚度分組尺寸存在較大差異,必然導(dǎo)致一定厚度的材料許用應(yīng)力發(fā)生變化。因此,不宜簡(jiǎn)單地將16Mn鋼的許用應(yīng)力套用到Q345鋼上,而應(yīng)以新鋼為基礎(chǔ)
根據(jù)埋弧焊工藝要求,每條焊縫都要有引弧處和滅弧處而每根直縫鋼管在焊接環(huán)縫時(shí)都無(wú)法滿(mǎn)足這一條件,所以在滅弧處可能會(huì)出現(xiàn)更多的焊接缺陷。
第二:承受壓力
通過(guò)材料厚度尺寸分組重新確定許用應(yīng)力。Q345鋼的主要組成元素比例與16Mn鋼基本相同,不同的是添加了V、Ti、Nb微量合金元素。少量的V、Ti、Nb合金元素可以細(xì)化晶粒,提高鋼的韌性,大幅度提高鋼的綜合力學(xué)性能。正因?yàn)槿绱?,鋼板的厚度可以做得更大。因此,Q345鋼的綜合力學(xué)性能應(yīng)優(yōu)于16Mn鋼,尤其是其低溫性能是16Mn鋼所不具備的。Q345鋼的許用應(yīng)力略高于16Mn鋼。碳含量小于或等于0.2%這種鋼的機(jī)械強(qiáng)度在出廠(chǎng)時(shí)就有保證,不要求合金成分,也就是說(shuō)按設(shè)計(jì)要求機(jī)器
管道承受內(nèi)壓時(shí),管壁上通常有兩個(gè)主要應(yīng)力,即徑向應(yīng)力δ和軸向應(yīng)力δ。焊縫處的合成應(yīng)力δ,其中α為螺旋鋼管焊縫的螺旋角。螺旋鋼管焊縫的螺旋角一般為度,因此螺旋焊縫處的合成應(yīng)力是直縫焊接鋼管的主應(yīng)力。相同工作壓力下相同直徑的螺桿
與直縫焊管相比,焊管的壁厚可以減小。
機(jī)械強(qiáng)度直接選擇,不需要熱處理。Q345意味著這種材料的屈服強(qiáng)度可以達(dá)到345MPa.