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佛山不銹鋼管壁厚對管件的連接及壽命有哪些影響?

  佛山不銹鋼管的壁厚是管道連接強度的關鍵。壁厚減少到安全系數以下,可靠性必然下降幾個等級。實際上管道的壁厚是保證管道連接的強度,同時,壁厚還具有在各種環境下抗振的功能、管道耐外力沖撞的性能、及隱蔽工程中的使用壽命和抗腐蝕等能力。這里著重介紹不銹鋼管件的壁厚對連接與使用壽命的關系。

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  1、生產過程中佛山不銹鋼管壁厚變化對質量影響

  管件在生產過程中要經過下料、彎管、成型(冷擠壓、脹型)等多道工序。首先影響壁厚的主要是彎管、成型等工序。采用的成型工藝不同,對管件的壁厚會產生較大影響。

  (1)彎管對管件壁厚的影響。管材彎曲成型中,管材彎曲的形狀變化是材料位移,是塑性變形的表面現象,其變形實質在于管壁外則伸長減薄、管材內則縮短增厚。管壁厚度的減薄量是隨材料硬化指數增大而增加。

  所以在管材彎曲設計和選用材料壁厚時,應考慮到管材的伸長性能以及彎管外側變薄的重要因素,采用合理的壁厚管材,否則彎曲拉伸后外側壁厚很難保證尺寸要求,同時,彎管半徑的大小,也會對壁厚產生較大影響。

  (2)脹形對管件壁厚的影響。管件脹形是在壓力作用下使管材沿徑向擴張的成形,脹形既可以完成管坯的局部擴張,也可完成管坯的整體擴張。脹形過程可分為:“軸向無收縮”和“軸向有收縮”變形方式。

  (A)軸向無收縮變形:脹形部位完全靠管坯壁厚的局部變薄而成形,變形性質是在管材毛坯上端的局部成形,管材下端壁厚不變薄(見圖1)。如管件三通的脹形是“軸向無收縮變形”。

  (B)軸向有收縮變形:在脹形部位管坯壁厚局部變薄的同時,還伴有一定的管坯軸向的自由收縮(見圖2)。如管件U形槽的形成是靠局部變薄成形,是“軸向有收縮的變形”。

  2、壁厚對管件連接的影響

  管件卡壓式連接原理:充分利用不銹鋼自身有效鋼性和密封材料的彈性壓縮比原理,在管件承接口的U型槽兩側用卡壓工具壓接,使管件和管材同時收縮變形(壓縮成六角形),起到定位和固定作用,從而提高抗拉拔和抗旋轉能力,實現不銹鋼管道有效連接。

  由此可以看出,佛山不銹鋼管是依照不銹鋼的自身鋼性,靠壓接收縮進行連接,所以管材與管件的壁厚起著重要的作用。如果管材與管件的壁厚不一致,鋼性會有差異,從而壓接受力會不均衡。

  如:卡壓管材標準GB/T 19228.2-2011 中規定Ⅱ系列管材15.9mm壁厚為0.8mm(22.2mm管材壁厚為1.0mm);而卡壓管件標準GB/T 19228.1-2011中規定對應規格管件最小壁厚為0.6mm(22.2最小壁厚為0.8mm),允許管件的最小壁厚比管材薄0.2mm,管件與管材要求的壁厚尺寸不一致。

  管件的功能是:分支、彎向、變徑和連接的作用,起到功能性作用比較大。如果管件與管材的壁厚不一致,鋼性會有差異。其次,管件彎頭外則及管件U型槽壁厚過度減薄,產品的質量與功能被降低(如降低壁厚或采用負公差的管材來降低產品價格,有的彎管外側壁厚僅有0.50—0.58mm之間,達不到壁厚0.6mm要求。而有的脹型工藝生產管件,U型槽的壁厚只有0.4mm多點)。

  3、使用中對壁厚的確認與選擇。

  佛山不銹鋼管件的作用就是起連接管材的作用,使管道可以改變方向和口徑。所以一般情況下管材與管件都是配套的,壁厚要求也是一致的。

  (1)首先管材與管件規格要配套;(2)管件與管材壁厚要一致,這對壓接、焊接的安全可靠性產生重要作用;(3)要檢查彎頭外則的壁厚是否在標準范圍內;(4)檢測“三通拉口”和“U型槽”的壁厚。過薄的管壁滿足不了壓接的強度要求,會留下隱患。

  因為卡壓式連接是靠壁厚來發生變形與緊固件形成密封,過薄的管壁滿足不了表面壓接變形的強度要求,很容易產生漏水或滲水的事故發生。