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無縫套管與ERW套管對比分析!
2021-12-16
  鋼管按照制造方法可以無縫鋼管和焊縫鋼管兩大類。今天我們就要聊一聊作為石油套管原材料使用的兩種鋼管:無縫套管和ERW套管。
 
  無縫套管——用無縫鋼管為原材料制作的套管
 
  無縫(Seamless)管 ,是指通過熱軋、冷軋、熱拔、冷拔四種方法制造而成的鋼管。管體自身沒有任何焊縫。
 
  ERW套管——用電焊管為原材料制作的套管
 
  ERW(Electric Resistant Weld)管,是指通過高頻電阻焊接工藝制造而成的直縫焊管。ERW焊管的原料鋼板(卷板)系低碳微合金鋼經TMCP(Thermo-Mechanical Control Process熱機械控制工藝)軋制而成。
 
  外徑公差
 
  無縫鋼管:采用熱軋成型工藝,其定徑是在8000C左右完成,鋼管原材料成分、冷卻條件以及軋輥的冷卻狀態等對其外徑都有較大影響,因而外徑控制難以準確,且波動范圍較大。
 
  ERW鋼管:采用冷彎成型,通過0.6%減徑完成定徑,其工藝過程溫度基本恒定在室溫,因而外徑控制準確、波動范圍小,有利于杜絕黑皮扣;
 
  壁厚公差
 
  無縫鋼管:采用圓鋼穿孔方式生產,壁厚偏差較大,隨后的熱軋可以部分消除壁厚不均勻性,但目前最先進的機組只能控制在±5~10%t以內。
 
  ERW鋼管:采用熱軋帶卷為原材料,現代熱連扎厚度公差可以控制在0.05mm之內.
 
  外觀
 
  無縫鋼管采用的坯料外表面缺陷無法通過熱軋工藝消除,只能在完成成品后,打磨掉缺陷;對于穿孔后留下的螺旋道,在減壁過程中,只能得到部分的消除。
 
  ERW鋼管采用熱軋卷板做為原材料,卷板的表面質量就是ERW鋼管的表面質量,而熱軋卷板的表面質量便于控制且質量較高,故而ERW鋼管的表面質量遠優于無縫鋼管。
 
  橢圓度
 
  無縫鋼管:采用熱軋成型工藝,鋼管原材料成分、冷卻條件以及軋輥的冷卻狀態等對其外徑都有較大影響,因而外徑控制難以準確,且波動范圍較大。
 
  ERW鋼管:采用冷彎成型,因而外徑控制準確、波動范圍小。
 
  拉伸試驗
 
  無縫鋼管與ERW鋼管的拉伸性能指標均符合API標準,但無縫鋼管強度一般處于上限,塑性處于下限,相比較而言,ERW鋼管強度指標處于最佳狀態,塑性指標高于標準33.3%,原因為ERW鋼管的原材料―熱軋帶卷的性能是依靠微合金化冶煉、爐外精煉以及控冷控軋等手段保證;無縫鋼管主要依靠增加含碳量的手段,難以保證強度、塑性的合理匹配。
 
  硬度
 
  ERW鋼管的原材料―熱軋帶卷在軋制過程中控冷控軋精度極高,能夠保證帶卷各部分性能均勻。
 
  晶粒度
 
  ERW鋼管的原材料―熱軋帶卷采用的是寬厚連鑄坯,有較厚的細晶表面凝固層,無柱狀晶區及縮孔和疏松,成分偏差小、組織致密;在隨后的軋制過程中,控冷控軋技術的應用進一步保證了原材料的晶粒度。
 
  抗擠毀試驗
 
  ERW鋼管因其原材料、制管工藝的特點。其壁厚均勻度、橢圓度遠遠優于無縫鋼管,是抗擠毀性能高于無縫鋼管的主要原因。
 
  沖擊試驗
 
  由于ERW鋼管母材的沖擊韌性數倍于無縫鋼管,焊縫處的沖擊韌性是ERW鋼管的關鍵,通過控制原材料雜質含量、縱剪毛刺高度與方向、成型邊部形態、焊角、焊接速度、加熱功率與頻率、焊接擠壓量、中頻退伙溫度與深度、空冷段長度等工藝參數保證了焊縫的沖擊功達到母材的60%以上,如進一步優化,可實現焊縫沖擊功接近母材,從而實現性能無縫化。
 
  爆破試驗
 
  ERW鋼管的爆破試驗性能遠遠高于標準要求,主要源于ERW鋼管的壁厚均勻度高、外徑尺寸均勻。
 
  直線度
 
  無縫鋼管在塑性狀態下成型,加上單倍尺(連軋為3~4倍尺)管端直線度相對難以控制;
 
  ERW鋼管屬于冷加工,且在減徑的狀態下帶有在線矯直,加上是無限倍尺,故直線度較好。
 
  萬米進尺套管鋼材用量
 
  ERW鋼管的壁厚均勻,其壁厚公差可以忽略不計,而無縫鋼管壁厚差的控制精度極限為±5%t,一般控制在±5~10%t。為了保證其最小壁厚能夠滿足標準要求以及使用性能,只有適當增加壁厚來解決。因而在同規格、相同重量的套管,ERW鋼管比無縫鋼管長5~10%,甚至更多,這樣降低了萬米進尺套管鋼材用量5~10%。即便是在相同價格下,ERW套管無形中為用戶節約了5~10%的采購成本。
 
  總結:
 
  但是就現在的國內和國外來講還是使用無縫的比較多,因為ERW目前的套管鋼級只能控制在最高K55上,如果鋼級再高的話那么咱們國內還沒有這個生產能力,就現在的ERW市場而言,做套管還是以日本的生產設備和生產工藝可以達到一定的水平,但是也只是可以生產到N80如果想要生產到P110或者更高的鋼級目前有一定的難度,所以ERW現在也就只是可以做表套用。
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