鋼管的高頻焊接正是利用交流電的趨膚效應和鄰近效應,鋼材(帶鋼)經滾壓成型后,形成一個截面斷開的圓形管坯,在管坯內靠近感應線圈中心附近旋轉一個或一組阻抗器(磁棒),阻抗器與管坯開口處形成一個電磁感應回路,在趨膚效應和鄰近效應的作用下,管坯開口處邊緣產生強大而集中的熱效應,使焊縫邊緣迅速加熱到焊接所需溫度經壓輥擠壓后,熔融狀態(tài)的金屬實現(xiàn)晶間接合,冷卻后形成一條牢固的對接焊縫。
埋弧焊直縫鋼管優(yōu)點:可以破壞鋼錠的鑄造組織,細化鋼材的晶粒,并消除顯微組織的缺陷,從而使鋼材組織密實,力學性能得到改善。這種改善主要體現(xiàn)于沿軋制方向上,從而使20#直縫鋼管在一定程度上不再是各向同性體;澆注時形成的氣泡,裂紋和疏松,也可在高溫和壓力作用下被焊合。
直縫鋼管的高頻焊接過程是在高頻焊管機組中完成的。高頻焊管機組通常由滾壓成型、高頻焊接、擠壓、冷卻、定徑、飛鋸切斷等部件組成,機組的前端配有儲料活套,機組的后端配有鋼管翻轉機架;電氣部分主要有高頻發(fā)生器、直流勵磁發(fā)電機和儀表自動控制裝置等組成?,F(xiàn)以165高頻焊管機組為例,其主要技術參數(shù)如下:3.1 焊管成品
圓管外徑: φ111~165mm
方管: 50×50~125×125mm
矩形管: 90×50~160×60~180×80mm
成品管壁厚:2~6mm
3.2 成型速度: 20~70米/分鐘
3.3 高頻感應器:
熱功率: 600KW
輸出頻率: 200~250KHz
電源: 三相380V 50Hz
冷卻: 水冷
激勵電壓: 750~1500V
國內執(zhí)行SY/T0413-2002標準,于2002年8月1號起實施。標準主要規(guī)范聚乙烯與高密度聚乙烯為主,維卡軟化點定為不小于110℃;外防腐層的厚度按以低、中密度聚乙烯為主的德國標準DIN30670-1991來確定。地提高了3PE防腐層的抗沖擊強度。SY/T0413-2002將3PE防腐層的剝離強度、抗沖擊的指標大幅提高,并明確規(guī)定了據(jù)一些料炭黑含量,了3PE防腐層的機械強度和耐候性能,并加大了補口剝離強度(即熱縮套、熱縮帶的對底漆鋼的剝離強度)抽測頻次。
制作3PE防腐鋼管的主要設備:鋼管緩沖平臺、撥管機組、牽引機、穿管機械、高壓發(fā)炮機、修補平臺、傳動線、鋼管預熱爐、拋丸機主機 檢修臺和分歧格鋼管返回傳動線、快進滾輪組、快出滾輪、檢修平臺等。防腐鋼管防腐作業(yè)生產線可應用于鋼管的單層FBE、雙層FBE、雙層PE、雙層PP及3PE防腐作業(yè)。小加工管徑Φ89mm,大加工管徑Φ3020mm,大處理能力350m2/h以上,該生產線包括鋼管傳輸系統(tǒng),表面處理系統(tǒng),管體除塵系統(tǒng),鋼管加熱系統(tǒng),靜電噴涂系統(tǒng),涂敷系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、端切系統(tǒng)、液壓及氣動系統(tǒng),檢測系統(tǒng)及電控系統(tǒng)等。
3PE防腐保溫鋼管保溫性能好,熱損失僅僅為傳統(tǒng)管材的百分之二十五,長期運行還是可以節(jié)約比較大的資源,明顯的降低能源成本,并且還是具有比較強的防水和耐腐蝕能力,并且也不需要附設管溝,直接就可以埋入地下或者水中,在施工上也是簡便迅速,綜合的造價也比較低,在低溫條件下也是具有良好的耐腐蝕和耐沖擊性,并且在一定的環(huán)境中還可以直接的埋入凍土。