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热轧钢管生产工艺流程
一般工艺流程
热轧无缝钢管的生产工艺流程包括坯料轧前准备、管坯加热、穿孔、轧制、定减径和钢管冷却、精整等几个基本工序。
当今热轧无缝钢管生产的一般主要变形工序有三个：穿孔、轧管和定减径；其各自的工艺目的和要求为：
1 穿孔
将实心的管坯变为空心的毛管；我们可以理解为定型，既将轧件断面定为圆环状；其设备被称为穿孔机。对穿孔工艺的要求是：首先要保证穿出的毛管壁厚均匀，椭圆度小，几何尺寸精度高；其次是毛管的内外表面要较光滑，不得有结疤、折叠、裂纹等缺陷；第三是要有相应的穿孔速度和轧制周期，以适应整个机组的生产节奏，使毛管的终轧温度能满足轧管机的要求。
2 轧管
将厚壁的毛管变为薄壁（接近成品壁厚）的荒管；我们可以视其为定壁，即根据后续的工序减径量和经验公式确定本工序荒管的壁厚值；该设备被称为轧管机。对轧管工艺的要求是：第一是将厚壁毛管变成薄壁荒管（减壁延伸）时首先要保证荒管具有较高的壁厚均匀度；其次荒管具有良好的内外表面质量。
3 定减径（包括张减）
大圆变小圆，简称定径；相应的设备为定（减）径机。对定减径工艺的要求是：首先在一定的总减径率和较小的单机架减径率条件下来达到定径目的，第二可实现使用一种规格管坯生产多种规格成品管的任务，第三还可进一步改善钢管的外表面质量。
20世纪80年代末,曾出现过试图取消轧管工序,仅使用穿孔加定减的方法生产无缝钢管,简称CPS,即斜轧穿孔和张减的英文缩写),并在南非的Tosa厂进行了工业试验,用来生产外径:３３.４～１７９.８mm，壁厚3.4～25mm的钢管，其中定径最小外径为101.6mm；张减最大外径我101.6mm。经过实践检验，该工艺在产生壁厚大于10mm的钢管时质量尚可，但在生产壁厚小于8mm的钢管时通过定径、张减不能完全消除穿孔毛管的螺旋线，影响了钢管的外观质量。在随后的改造中不得不在穿孔机于定减径机之间增设了一台MINI-MPM(4机架)来确保产品质量。
我国小型无缝钢管机组生产的规格范围了一般为：
热轧管57~127*3.5~25 毫米；
带张减时最小热轧管25*2.5毫米；
冷加工管3~100*0.5~20毫米。
我国小型无缝钢管机组已能生产各种钢种的管材，包括优质碳素钢、低合金钢、合金钢以及高合金钢（如不锈耐热钢、轴承钢、高温合金、精密合金等）钢管。
按产品断面形状来分，已生产出圆光管，车丝扣管，各种等留异形管和异壁厚异形管以及内螺纹管和沿长度上变壁厚和变外径管等。
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化肥专用管退火是指将钢件加热到适当温度 (Ac 1 以上或以下)，保持一定时间，然后缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺称为退火。它的目的：（1）降低硬度，提高塑性；（2）细化晶粒，消除组织缺陷；（3）消除内应力；（4）为淬火作好组织准备。化肥专用钢管根据加热温度可分为在临界温度（Ac1或Ac3）以上或以下的退火，前者又称相变重结晶退火，包括完全退火、扩散退火均匀化退火、不完全退火、球化退火；后者包括再结晶退火及去应力退火。
完全退火采用随炉缓冷可以保证先共析铁素体的析出和过冷奥氏体在Ar1以下较主温度范围内转变为珠光体。工件在退火温度下的保温时间不仅要使工件烧透，即工件心部达到要求的加热温度，而且要保证全部看到均匀化的奥氏体，达到完全重结晶。完全退火保温时间与钢材成分、工件厚度、装炉量和装炉方式等因素有关。 实际生产时，为了提高生产率，退火冷却至 600℃左右即可出炉空冷。
常用牌号高压钢管用钢的临界点
钢号 临界点 Ac1 临界点 Ac2 临界点 Ac3 临界点Ac4
20G 735 855 680 835
15MoG 745 845
12Cr1MoVG 774~803 882~914 761~787 830~895
12CrMoVWBSiRE 835~858 932~940 804~822 832~881
12Cr2MoWVTiB 812~830 900~930 736~785 836~854
12Cr3MoVSiTiB 870~879 965~970 844~858 820~937
当前国内化肥专用钢管市场下跌主要受金融证券期货市场恐慌心态影响，主要是因为中美贸易争端升级，将有可能导致2500亿美元的输美商品无处可去。反过来，对美国而言，则面临着能否通过替代国来满足中国进口商品缺位的问题。当前我国经济平稳增长的态势并未改变。据国家能源局，1-5月份全社会用电量同比增长9.8%，其中第一产业增长10.6%，第二产业增长7.7%；第三产业增长15.1%，城乡居民生活用电同比增长13.9%。近期国内化肥专用钢管市场库存降幅缩小或库存量止降回升，为历年同期正常表现，对此不必过于担心。
常用牌号高压钢管用钢的临界点，合金锅炉钢管的冷拔料一般要退火进行软化。管料的软化可采用低温退火即加热到低于Ac1的某一温度，保温一定时间，然后缓慢冷却以消除管料的内应力，降低硬度。也可用加热高于Ac120~30℃的不完全退火进行软化。为了保证钢管有良好的高温性能，成品管要进行正火或正火加回火的热处理，这是锅炉钢管生产上的特点。
高压无缝钢管订单一般都是多种规格，多种材质的采购计划。部分订单规格杂，数量少，而客户要按单采购，由于各高压锅炉管商家库存、品种有限一般需要在多个商家采购。给终端高压锅炉管使用方增加了工期。整单配齐属于标准化运营的范畴，通过整单配齐能够提高高压锅炉管供应链的运营效率，既降低了采购成本，节省了时间，又降低了物流仓储成本;最后，高压锅炉管整单配齐通过集成营销的模式，极大地降低了成本的同时也满足了客户“一站式采购”的需求。
斜辊矫直机的优点是：（1）由于矫直工作过程连续进行，故具有较高的生产率，并可实现在线矫直；（2）由于矫直辊上、下间距可调，除了可确保化肥专用管的矫直精度外，还能减小化肥专用钢管的椭圆度；（3）由于矫直辊具有特别的辊型曲线，这就保证了钢管与辊子有相应的接触面积，从而可保证化肥专用钢管的矫直质量；（4）由于钢管轴线与矫直辊轴线交角α。可调，可使一套辊子能矫直一定直径范围内的化肥专用管，从而减少辊子储备和更换时间。
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合金钢管按用途可分为普通结构用合金无缝钢管和高压合金无缝钢管两种，两者的主要区别在于执行标准及其工艺，高压合金无缝钢管是经过退火调质工艺改变它的机械性能。达到所需要的加工条件。其性能比一般的无缝钢管更优越。
合金无缝钢管钢号大致有16-50Mn、27SiMn、20G、20MnG、25MnG、15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG、12Cr2MoWVTiB、T91、P91、T22、P22等。主要用于于电厂，核电，高压锅炉，高温过热器和再热器等高压高温的管道上及设备上用合金钢管。
执行标准：GB/T8162、GB/T8163、GB3087、GB5310、GB6479、GB9948
生产规格：外径12—530mm壁厚1—45mm
产品用途：石油、航天、化工、电力、锅炉、军工等行业。
美标合金钢管执行标准： ASME、ASTM，常用材质T2、P2、T12、P12、T22、P22、T91、P91、T92、P92，用于高压或超高压锅炉的过热蒸汽管、热交换器和用于高压设备的管道。上述热工设备用钢管都在不同的高温高压的条件工作，应保证良好的表面状态、机械性能和工艺性能。一般均要检验其机械性能，做压扁和水压试验，美标高压厚壁合金管还要求做有关晶粒度的检验以及更严格的无损检测，因此对钢号的选择也非常严格。
今年以来，合金钢管管加工部加强对三个区域的质量体系内、外部审核，并顺利通过了API的换证复评。对内审中发现的问题多次组织各部门进行改进，使质量体系运行更加有效。重点组织科研及质量攻关工作效果显著，车丝时间减少20%，刀具成本大幅度降低，实现产品更加丰富、质量再上新台阶。进入暑期以来，设备人员克服高温酷暑天气带来的影响，安排骨干力量非工作日值班，努力减少故障处理时间。继续狠抓设备问题，集中力量从根本上解决对生产影响大的设备瓶颈问题。通过加强职工教育引导，稳定职工工作情绪，珍惜每一笔生产合同，严细工作，发挥潜力，克服重重困难，全面完成了上半年生产任务。
在突发环保政策的带动下钢管大幅走高，包括唐山的限产政策和邯郸武安的差异化限产政策，影响最大的政策是唐山地区的三种污染气体减排攻坚战，为期43天，虽然是从7月20日开始，各钢厂如何限产未最终确定，但是，但凡是跟唐山沾边的环保政策就会对全国产生较大影响，唐山是全国钢市走势的风向标。由于是环保政策的带动，上周期货表现好于现货市场。前期有所下跌的钢管建筑钢材现货价格表现好于板材走势，板材前期基本未下跌，上周价格冲高也略显乏力。
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20#无缝钢管是用途最广、用量最大的无缝钢管产品，广泛应用于各个领域。主要用于输送水、煤气、空气、油和暖蒸汽等管道中。一般流体交货时流体无缝钢管内外表面不应有裂纹、折叠、轧折、结疤和离层，这些缺陷应完全清除。清除深度不应超过公称壁厚的负偏差，其清理处的实际壁厚不应小于壁厚偏差所允许的最小值。
质量检验要求：在20#无缝钢管内外表面上，直道允许的深度如下1、冷拔(轧)钢管：不大于壁厚的4%，且最大深度为0.3mm；2、热轧(挤压、扩)钢管：不大于壁厚的5%，且最大深度为O.5mm。3、不超过壁厚负偏差的其他局部缺陷允许存在。
20#无缝钢管化学成分：碳 C ：0.17%～0.2% 硅 Si：0.17%～0.37% 锰 Mn：0.35%～0.65% 硫 S ：≤0.035% 磷 P ：≤0.035% 铬 Cr：≤0.25% 镍 Ni：≤0.25% 铜 Cu：≤0.25%
20#无缝钢管力学性能：抗拉强度 σb (MPa)：≥410(42)屈服强度σs (MPa)：≥245(25)伸长率 δ (%)：≥25断面收缩率 ψ (%)：≥5，硬度 ：未热处理,≤156HB，试样尺寸：试样尺寸25mm
20#无缝钢管交化状态：以不热处理或热处理（退火、正火或高温回火）状态交货。要求热处理状态交货的应在合同中注明，未注明者按不热处理交货。
以热轧状态生产的20#无缝钢管在热轧或锻造后不再对其进行专门热处理，冷却后直接交货，称为热轧或热轧状态。热轧无缝钢管终止温度一般为800~900℃，之后一般在空气中自然冷却，因而热轧（锻）状态相当于正火处理。所不同的是，因为热轧（锻）终止温度有高有低，不像正火加热温度控制严格，因而无缝管组织与性能波动比正火大。目前不少钢铁企业采用控制轧制，由于终轧温度控制很严格，并在终轧后采取强制冷却措施，因而钢的晶料细化，交货的无缝钢管有较高的综合力性能。无扭控冷热轧盘条比普通热轧盘条性能更优越就是这个道理。
一般20#无缝钢管用作输送水、气、油等各种流体管道和制造各种结构零件时，应对其机械性能如抗拉强度、屈服强度和伸长率作抽样试验。输送管一般在承压的条件下工作，还要求做水压试验和扩口、压扁、卷边等工艺性能试验。对于大型长输原油、成品油、天然气管线用钢管更是增加了碳当量、焊接性能、低温冲击韧性、苛刻腐蚀条件下应力腐蚀、腐蚀疲劳及腐蚀环境下强度等要求。
根据国标GB/T17395《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》对20#无缝钢管重量的要求，钢管按实际重量交货，也可按照理论重量交货。
20#无缝钢管执行标准：
一般结构用无缝钢管：（GB/T8162-2008）
输送流体用无缝钢管：（GB/T8163-2008）
低中压锅炉用无缝管：（GB3087-2008）
化肥专用无缝钢管：（GB6479-2000、GB6479-2013）
石油裂化用无缝钢管：（GB9948-2006、GB9948-2013）
冷拔或冷轧精密无缝钢管：（GB/T3639-2000 ）
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