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无缝套管与ERW套管对比分析!

更新时间:2019-10-18

  钢管按照制造方法可以无缝钢管和焊缝钢管两大类。今天我们就要聊一聊作为石油套管原材料使用的两种钢管:无缝套管和ERW套管。

  无缝套管——用无缝钢管为原材料制作的套管

  无缝(Seamless)管 ,是指通过热轧、冷轧、热拔、冷拔四种方法制造而成的钢管。管体自身没有任何焊缝。

  ERW套管——用电焊管为原材料制作的套管

  ERW(Electric Resistant Weld)管,是指通过高频电阻焊接工艺制造而成的直缝焊管。ERW焊管的原料钢板(卷板)系低碳微合金钢经TMCP(Thermo-Mechanical Control Process热机械控制工艺)轧制而成。

  外径公差

  无缝钢管:采用热轧成型工艺,其定径是在8000C左右完成,钢管原材料成分、冷却条件以及轧辊的冷却状态等对其外径都有较大影响,因而外径控制难以准确,且波动范围较大。

  ERW钢管:采用冷弯成型,通过0.6%减径完成定径,其工艺过程温度基本恒定在室温,因而外径控制准确、波动范围小,有利于杜绝黑皮扣;

  壁厚公差

  无缝钢管:采用圆钢穿孔方式生产,壁厚偏差较大,随后的热轧可以部分消除壁厚不均匀性,但目前最先进的机组只能控制在±5~10%t以内。

  ERW钢管:采用热轧带卷为原材料,现代热连扎厚度公差可以控制在0.05mm之内.

  外观

  无缝钢管采用的坯料外表面缺陷无法通过热轧工艺消除,只能在完成成品后,打磨掉缺陷;对于穿孔后留下的螺旋道,在减壁过程中,只能得到部分的消除。

  ERW钢管采用热轧卷板做为原材料,卷板的表面质量就是ERW钢管的表面质量,而热轧卷板的表面质量便于控制且质量较高,故而ERW钢管的表面质量远优于无缝钢管。

  椭圆度

  无缝钢管:采用热轧成型工艺,钢管原材料成分、冷却条件以及轧辊的冷却状态等对其外径都有较大影响,因而外径控制难以准确,且波动范围较大。

  ERW钢管:采用冷弯成型,因而外径控制准确、波动范围小。

  拉伸试验

  无缝钢管与ERW钢管的拉伸性能指标均符合API标准,但无缝钢管强度一般处于上限,塑性处于下限,相比较而言,ERW钢管强度指标处于最佳状态,塑性指标高于标准33.3%,原因为ERW钢管的原材料―热轧带卷的性能是依靠微合金化冶炼、炉外精炼以及控冷控轧等手段保证;无缝钢管主要依靠增加含碳量的手段,难以保证强度、塑性的合理匹配。

  硬度

  ERW钢管的原材料―热轧带卷在轧制过程中控冷控轧精度极高,能够保证带卷各部分性能均匀。

  晶粒度

  ERW钢管的原材料―热轧带卷采用的是宽厚连铸坯,有较厚的细晶表面凝固层,无柱状晶区及缩孔和疏松,成分偏差小、组织致密;在随后的轧制过程中,控冷控轧技术的应用进一步保证了原材料的晶粒度。

  抗挤毁试验

  ERW钢管因其原材料、制管工艺的特点。其壁厚均匀度、椭圆度远远优于无缝钢管,是抗挤毁性能高于无缝钢管的主要原因。

  冲击试验

  由于ERW钢管母材的冲击韧性数倍于无缝钢管,焊缝处的冲击韧性是ERW钢管的关键,通过控制原材料杂质含量、纵剪毛刺高度与方向、成型边部形态、焊角、焊接速度、加热功率与频率、焊接挤压量、中频退伙温度与深度、空冷段长度等工艺参数保证了焊缝的冲击功达到母材的60%以上,如进一步优化,可实现焊缝冲击功接近母材,从而实现性能无缝化。

  爆破试验

  ERW钢管的爆破试验性能远远高于标准要求,主要源于ERW钢管的壁厚均匀度高、外径尺寸均匀。

  直线度

  无缝钢管在塑性状态下成型,加上单倍尺(连轧为3~4倍尺)管端直线度相对难以控制;

  ERW钢管属于冷加工,且在减径的状态下带有在线矫直,加上是无限倍尺,故直线度较好。

  万米进尺套管钢材用量

  ERW钢管的壁厚均匀,其壁厚公差可以忽略不计,而无缝钢管壁厚差的控制精度极限为±5%t,一般控制在±5~10%t。为了保证其最小壁厚能够满足标准要求以及使用性能,只有适当增加壁厚来解决。因而在同规格、相同重量的套管,ERW钢管比无缝钢管长5~10%,甚至更多,这样降低了万米进尺套管钢材用量5~10%。即便是在相同价格下,ERW套管无形中为用户节约了5~10%的采购成本。

  总结:

  但是就现在的国内和国外来讲还是使用无缝的比较多,因为ERW目前的套管钢级只能控制在最高K55上,如果钢级再高的话那么咱们国内还没有这个生产能力,就现在的ERW市场而言,做套管还是以日本的生产设备和生产工艺可以达到一定的水平,但是也只是可以生产到N80如果想要生产到P110或者更高的钢级目前有一定的难度,所以ERW现在也就只是可以做表套用。

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