直缝钢管和螺旋钢管的简单比较

 

钢管在我们的日常生活中随处可见，它广泛应用在供暖、供水、油气及其它工业液体的输送等方面，为我们的生活和生产带来了极大的便利。按照管的成型技术，钢管大致可以分为以下四大类：无缝钢管、高频焊管、直缝埋弧焊管、螺旋埋弧焊管。按照焊缝的形式我们可以分为无缝钢管、直缝钢管和螺旋钢管。就焊缝的形式不同我们对直缝钢管和螺旋钢管作相应的比较。
 

直缝管

1. 生产工艺

直缝钢管是焊缝与钢管纵向平行的钢管。通常分为公制电焊钢管、电焊薄壁管、变压器冷却油管等等。直缝焊管生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。螺旋钢管是以带钢卷板为原材料,经常温挤压成型,以自动双丝双面埋弧焊工艺焊接而成的螺旋缝钢管。

螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高，能用较窄的坯料生产管径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。成型过程中,钢板变形均匀,残余应力小,表面不产生划伤。加工的螺旋钢管在直径和壁厚的尺寸规格范围上有更大的灵活性,尤其在生产高钢级厚壁管,特别是中小口径厚壁管方面具有其他工艺无法比拟的优势, 可满足用户在螺旋钢管规格方面更多的要求。采用先进的双面埋弧焊的工艺，可在最佳位置实现焊接，不易出现错边、焊偏和未焊透等缺陷,容易控制焊接质量。但是与相同长度的直缝管相比，焊缝长度增加30~100%，而且生产速度较低。

2. 安全性分析

直缝钢管主要受不均匀冷却造成的残余应力.残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力,各种截面的热轧型钢都有这类残余应力,一般型钢截面尺寸越大,残余应力也越大.残余应力虽然是自相平衡的,但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响.如对变形,稳定性,抗疲劳等方面都可能产生不利的作用;经过焊接之后,直缝钢管内部的非金属夹杂物被压成薄片,出现分层现象.分层使直缝钢管沿厚度方向受拉的性能大大恶化,并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂.焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍,比荷载引起的应变大得多. 另外直缝焊管不可避免地会有很多的丁字焊缝，因此存在焊接缺陷的机率也大大提高，而且丁字焊缝处的焊接残余应力较大，焊缝金属往往处于三向应力状态，增加了产生裂纹的可能性。

螺旋埋弧焊管焊缝呈螺旋线分布，焊缝长，尤其是处于动态条件下焊接时，焊缝还来不及冷却就离开了成型点，极易产生焊接热裂纹。裂纹的方向和焊缝平行，和钢管轴线成一定夹角，一般在30-70°之间。这个角度刚好与剪切破坏角度相一致，因此其抗弯、抗拉、抗压和抗扭性能远不如直缝埋弧焊管，同时由于焊接位置限制，产生的马鞍形和鱼脊形焊缝影响美观。另外，施工过程中，螺旋焊母管节点处的相贯线焊缝割裂了螺旋缝，产生较大的焊接应力，因而大大削弱构件的安全性能，因此应加强螺旋焊管焊缝的无损检测力度，确保焊接质量，否则在重要的钢结构场合不宜使用螺旋埋弧焊管。

3. 适用范围

直缝埋弧焊管采用双面埋弧焊焊接工艺，在静态条件下焊接，焊缝质量高，焊缝短，产生缺陷的几率很小。钢管通过全长扩径，管形好，尺寸精确，钢管壁厚范围和管径范围宽，适合建筑、桥梁、堤坝、海洋平台等钢结构承载用立柱、超大跨度建筑结构以及要求抗风抗震的电杆塔桅结构。

螺旋钢管是目前工业、建筑等行业普遍应用的一种钢材。主要应用于自来水工程、石化工业、化学工业、电力工业、农业灌溉、城市建设。承压流体输送，用螺旋缝埋弧焊钢管SY5036-83，主要用于输送石油、天然气的管线；承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管SY5038-83，用高频搭接焊法焊接的，用于承压流体输送的螺旋缝高频焊钢管，钢管承压能力强，塑性好，便于焊接和加工成型；一般低压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管SY5037-83，采用双面自动埋弧焊或单面焊法制成的用于水、煤气、空气和蒸汽等一般低压流体输送用埋弧焊钢管。一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管（SY5039-83）是以热轧钢带卷作管坯，经常温螺旋成型，采用高频搭接焊法焊接用于一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管。桩用螺旋焊缝钢管（SY5040-83）是以热轧钢带卷作管坯，经常温螺旋成型，采用双面埋弧焊接或高频焊接制成的，用于土木建筑结构、码头、桥梁等基础桩用钢管。

4. 生产标准

现在螺旋钢管的常用标准一般分为:SY/T5037-2000（部标、也叫 普通流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管）、GB/T9711.1-1997（国标、也叫石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分：A级钢管(到目前要求严格的有GB/T9711.2 B级钢管)）、API-5L（美国石油协会、也叫管线钢管；其中分为PSL1和PSL2两个级别）、SY/T5040-2000（桩用螺旋焊缝钢管）。SY/T5037-2000是石油部设标准一般都称做部标。GB9711.1-1997国标螺旋管，石油天然气工业输送钢管，A级。

综上所述，我们可以看出两种不同形式焊缝管具有各自的特点，按不同的应用场合具有不同的优势。

螺旋管