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無(wú)縫套管與ERW套管對(duì)比分析！
2020-12-16
鋼管按照制造方法可以無(wú)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(wú)縫套管和ERW套管。
無(wú)縫套管——用無(wú)縫鋼管為原材料制作的套管
無(wú)縫(Seamless)管 ，是指通過(guò)熱軋、冷軋、熱拔、冷拔四種方法制造而成的鋼管。管體自身沒(méi)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(guò)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(jīng)TMCP(Thermo-Mechanical Control Process熱機(jī)械控制工藝)軋制而成。
外徑公差
無(wú)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(tài)等對(duì)其外徑都有較大影響，因而外徑控制難以準(zhǔn)確，且波動(dòng)范圍較大。
ERW鋼管：采用冷彎成型，通過(guò)0.6%減徑完成定徑，其工藝過(guò)程溫度基本恒定在室溫，因而外徑控制準(zhǔn)確、波動(dòng)范圍小，有利于杜絕黑皮扣;
壁厚公差
無(wú)縫鋼管:采用圓鋼穿孔方式生產(chǎn)，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(jìn)的機(jī)組只能控制在±5～10%t以內(nèi)。
ERW鋼管：采用熱軋帶卷為原材料，現(xiàn)代熱連扎厚度公差可以控制在0.05mm之內(nèi).
外觀
無(wú)縫鋼管采用的坯料外表面缺陷無(wú)法通過(guò)熱軋工藝消除，只能在完成成品后，打磨掉缺陷;對(duì)于穿孔后留下的螺旋道，在減壁過(guò)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(zhì)量就是ERW鋼管的表面質(zhì)量，而熱軋卷板的表面質(zhì)量便于控制且質(zhì)量較高，故而ERW鋼管的表面質(zhì)量遠(yuǎn)優(yōu)于無(wú)縫鋼管。
橢圓度
無(wú)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(tài)等對(duì)其外徑都有較大影響，因而外徑控制難以準(zhǔn)確，且波動(dòng)范圍較大。
ERW鋼管：采用冷彎成型，因而外徑控制準(zhǔn)確、波動(dòng)范圍小。
拉伸試驗(yàn)
無(wú)縫鋼管與ERW鋼管的拉伸性能指標(biāo)均符合API標(biāo)準(zhǔn)，但無(wú)縫鋼管強(qiáng)度一般處于上限，塑性處于下限，相比較而言，ERW鋼管強(qiáng)度指標(biāo)處于最佳狀態(tài)，塑性指標(biāo)高于標(biāo)準(zhǔn)33.3%，原因?yàn)镋RW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(wú)縫鋼管主要依靠增加含碳量的手段，難以保證強(qiáng)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(guò)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(xì)晶表面凝固層，無(wú)柱狀晶區(qū)及縮孔和疏松，成分偏差小、組織致密;在隨后的軋制過(guò)程中，控冷控軋技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步保證了原材料的晶粒度。
抗擠毀試驗(yàn)
ERW鋼管因其原材料、制管工藝的特點(diǎn)。其壁厚均勻度、橢圓度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于無(wú)縫鋼管，是抗擠毀性能高于無(wú)縫鋼管的主要原因。
沖擊試驗(yàn)
由于ERW鋼管母材的沖擊韌性數(shù)倍于無(wú)縫鋼管，焊縫處的沖擊韌性是ERW鋼管的關(guān)鍵，通過(guò)控制原材料雜質(zhì)含量、縱剪毛刺高度與方向、成型邊部形態(tài)、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(zhǎng)度等工藝參數(shù)保證了焊縫的沖擊功達(dá)到母材的60%以上，如進(jìn)一步優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)焊縫沖擊功接近母材，從而實(shí)現(xiàn)性能無(wú)縫化。
爆破試驗(yàn)
ERW鋼管的爆破試驗(yàn)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)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(wú)縫鋼管在塑性狀態(tài)下成型，加上單倍尺(連軋為3～4倍尺)管端直線度相對(duì)難以控制;
ERW鋼管屬于冷加工，且在減徑的狀態(tài)下帶有在線矯直，加上是無(wú)限倍尺，故直線度較好。
萬(wàn)米進(jìn)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(jì)，而無(wú)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(biāo)準(zhǔn)要求以及使用性能，只有適當(dāng)增加壁厚來(lái)解決。因而在同規(guī)格、相同重量的套管，ERW鋼管比無(wú)縫鋼管長(zhǎng)5～10%,甚至更多，這樣降低了萬(wàn)米進(jìn)尺套管鋼材用量5～10%。即便是在相同價(jià)格下，ERW套管無(wú)形中為用戶節(jié)約了5～10%的采購(gòu)成本。
總結(jié)：
但是就現(xiàn)在的國(guó)內(nèi)和國(guó)外來(lái)講還是使用無(wú)縫的比較多，因?yàn)镋RW目前的套管鋼級(jí)只能控制在最高K55上，如果鋼級(jí)再高的話那么咱們國(guó)內(nèi)還沒(méi)有這個(gè)生產(chǎn)能力，就現(xiàn)在的ERW市場(chǎng)而言，做套管還是以日本的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝可以達(dá)到一定的水平，但是也只是可以生產(chǎn)到N80如果想要生產(chǎn)到P110或者更高的鋼級(jí)目前有一定的難度，所以ERW現(xiàn)在也就只是可以做表套用。
