SMLS 管道 E×plained:無縫鋼管的製造、分級和選擇方式
SMLS 管道(代表無縫鋼管)由實心鋼坯生產,因此沿其長度沒有接縫。這種結構差異正是為什麼大多數這些生產線用於高壓、高溫或酸的嚴格使用應用。讓我們看看 SMLS 管道的製造流程、等級和尺寸,以及您應該選擇什麼規格。.
SMLS 管道快速規格
- SMLS = 無縫鋼管(無焊接)
- Raspon OD:10.3 mm × 660 mm(標準無 NPS 24)
- WT範圍: 1.5 毫米 50 毫米
- 作為參考,上述標準 PID 也隨之提供: 通用標準 ASTM A106 高溫使用無縫碳鋼管標準規範 ASTM A53 管材、鋼、黑色和熱浸鍍鋅(鍍鋅)標準規範) 和附表40 ASTM API 5L 線管ASTM A335 高溫使用無縫鐵素體合金鋼管標準
- 製造: 熱軋、冷拔、熱擠壓
SMLS 管道是什麼意思?
在管道規格、採購文件和 P&P ID 圖紙中,「SMLS」是無縫鋼管的縮寫。與由扁鋼板或捲材生產並沿其長度焊接的 ERW(耐電焊接)管或 LSAW(縱向埋弧焊接)管不同,“smls”管的壽命始於實心圓柱體(鋼坯)。該鋼坯經過「刺穿」過程,在預熱鋼坯的中心鑽一個孔,使其變成一個又長又薄的外殼,然後拉到一定尺寸。.
由於任何步驟都不會發生焊接,因此完成的管子在其整個圓週上具有一致的冶金晶粒圖案。沒有熱影響區 (HAZ)、沒有熔合線、沒有填充金屬(僅是一段完整的鋼材)。與相同牌號、直徑和壁厚規格的焊接替代品相比,這種稠度賦予 SMLS 管道更高的壓力額定值和更大的疲勞耐久性,這就是為什麼它是煉油、發電和化學工業中複雜高壓應用的首選管道。.
SMLS 在管道中代表什麼?
SMLS 代表 “SeaMleS” withina seamless pipe 1,意思是它是一種沒有縱向或螺旋焊接的管道。此縮寫將出現在等距圖、材料申請和線路列表中。在管道規格和 P&ID “SMLS” 中,管道必須透過刺穿實心坯料而不是彎曲和焊接板或條來生產。.
SMLS 管道是如何製造的
每根無縫管最初的製造方式都相同:圓形鋼坯在旋轉爐床爐中加熱至 1,100 °C 至 1,200 °C 之間的溫度。一旦離開熔爐,材料在溫度下就足夠塑料,可以被心軸刺穿,但保持足夠的強度以保持形狀。從那時起,三個不同的路線就出現了分歧。.
熱軋(曼內斯曼製程):熱坯在同向的桶形輥之間軋製。輥子夾緊熱坯並將其抽出到穿孔塞上,從而形成厚壁空心殼。此外殼透過細長磨機(塞磨機、心軸磨機或保留心軸連續磨機)纏繞,這些磨機根據尺寸拉出並薄化殼壁。.
它佔 NPS 2 至 NPS 16 碳鋼 SMLS 管道產量的大部分。.
冷拔:熱成型後,在室溫下對管道進行酸洗、潤滑和拉絲。每次通過時,OD 和壁厚都會減少,表面品質和尺寸精度會提高。冷拔 SMLS 管用於液壓油管、儀表線和需要非常接近公差的一般機械用途。.
熱擠出:將預熱的坯料放入容器中,並透過液壓油缸壓過模具。此製程用於難以擠出的合金(不銹鋼、鎳、雙相)和厚壁型材,這些合金透過傳統軋製生產起來不經濟。.
| 方法 | 最好的 | 尺寸精度 | 典型的 OD 範圍 |
|---|---|---|---|
| 熱軋 | 大容量碳鋼管 | 中等(±1% OD) | 60 毫米 660 毫米 |
| 冷拔 | 精密管道、液壓系統 | 緊(±0.5% OD 或更好) | 10 毫米 180 毫米 |
| 熱擠壓 | 合金鋼,厚壁,短程 | 中等 | 50 毫米至 400 毫米 |
形成後,大多數 SMLS 管道都會根據所需的最終等級進行正常熱處理、退火或淬火和回火。熱處理細化晶粒結構並減輕成型過程中剩餘的殘餘應力。.
壁厚控制。壁厚公差對於品質保證至關重要。根據 ASTM A106,壁公差「欠公差」比標稱壁厚低 -12.5%。這意味著,即使 8.0 毫米標稱壁管的壁厚低至 7.0 毫米,該管也會通過檢查。.
“穿孔操作的固有原理是無縫管壁厚的變化”。心軸並沒有完全居中穿過每個坯料,這就是為什麼設計者在計算每個 ASME B31.3。 所需的最小壁厚時必須考慮 -12.5% 容差不足”
edstainless,冶金工程師,eng-tips 論壇
SMLS 管與焊管:每種類型獲勝時
無縫鋼管或焊接鋼管之間的選擇取決於應用考慮因素,例如工作壓力、腐蝕情況、可用直徑和成本。在下表中,我們根據八個參數將兩種類型與實際值而不是估計值進行比較。.
| 特色 | SMLS 管 | 焊接 (ERW) 管 |
|---|---|---|
| 焊縫 | 沒有 | 縱向接縫 |
| 爆破壓力(相對) | 100% 評級 | ~85% 的 SMLS(ASME 焊接接頭係數) |
| 壁厚公差 | ±12.5% | ±10%(更均勻) |
| 表面處理(id) | 較粗糙,可變(典型 Ra 6 DOM12μm) | 更平滑、一致(典型 Ra 3 DO6μm) |
| 最大 OD(標準生產) | ~24 英吋(610 毫米) | 高達 60 英吋+(1,524 毫米) |
| 成本(相對) | 20 DAS40% 比戰爭遺留爆炸物溢價 | 基線 |
| 腐蝕(焊接熱影響區) | 無危險,僅均勻腐蝕 | 選擇性危險品攻擊風險 |
| 酸味服務(H2S) | 根據 NACE MR0175 要求 | 不推薦 |
焊接 ERW 管道是結構工程、配水管線和低壓機械管線的選擇,其中經濟考慮比設計壓力更重要。 SMLS 管用於較高的設計壓力,或存在高溫服務或 HS 或類似應力腐蝕風險的情況。.
酸性氣體應用中焊接 ERW 管道的規格。 ERW 管道的熱影響區在 HS 環境中容易受到硫化物應力開裂的影響,因此,根據 NACE MR0175,對於 HS 分壓大於 0.05 psi (0.3 kPa) 的任何服務,無縫管道是規定的替代方案。.
無縫管比焊接強嗎?
不太正確。在同等尺寸和壁厚下,SMLS 管能夠承受比 ERW 高 10-20% 的工作壓力,因為 ASME 分配的焊接接頭效率係數 (E) 對於無縫為 1.0,對於 ERW 為 0.85。然而,焊接管表現出更好的壁厚均勻性(10% 與 12.5%),因此其最小壁厚可能更接近其標稱值。正如資深製程工程師 MJCronin 在 Eng-Tips 上指出的那樣,決定因素是要避免哪種故障模式。為了壓力完整性,無縫更好。為了尺寸精度,焊接管道可能會更堅固。每個管道都有自己的潛在缺陷輪廓--無縫管道因刺穿引起的內表面不規則性而受到瑕疵,而焊接管道則因沿其接縫的非熔合缺陷而受到瑕疵。.
LSAW 和 SMLS 有什麼不同?
LSAW管(縱向埋弧焊)是透過軋製板材並使用埋弧技術焊接接縫來生產的。涉及大直徑(24英寸至60英寸),以超出無縫管的限制。 SMLS 管由實心坯料形成,無接縫,標準尺寸可達約 24 英寸。對於大直徑結構和高壓傳動應用,選擇 LSAW;對於高溫和高腐蝕性應用,請選擇 SMLS。.
SMLS 管道等級和標準
兩種類型的標準(ASTM、API 和 ASME)適用於 SMLS 管道的規格和測試。這五種最常用:
| 標準 | 等級 | 溫度範圍 | 屈服強度(分鐘) | 關鍵應用 |
|---|---|---|---|---|
| ASTM A106 | Gr.B | 高達 750°F (400°C) | 35,000 psi (240 MPa) | 高溫鍋爐、煉油廠 |
| ASTM A53 | Gr.B | 高達 550°F (288°C) | 35,000 psi (240 MPa) | 通用、蒸氣、水 |
| API 5L | Gr。B 標示 X65 | 按年級而有所不同 | 35,000 至 65,300 psi | 石油和天然氣管道 |
| ASTM A335 | P11、P22 | 高達 1,050°F (565°C) | 30,000 psi (205 MPa) | 合金鋼、發電廠 |
| ASTM A333 | Gr.6 | -50°F 至 +650°F | 35,000 psi (240 MPa) | 低溫服務 |
在美國,管道和危險材料安全管理局 (PHMSA) 在其管道安全法規中撤回了 ASTM A53/A53 M-22。用於氣體傳輸和分配的管道應符合 49 CFR 第 192 部分。子部分 C 涉及管道設計因素、材料測試要求以及無縫和焊接管道的允許工作壓力。.
用於高溫煉油廠和發電站服務, A106 B級管 是主力規格。不銹鋼合金是在 ASTM A312 或 ASTM A269 指定的不銹鋼管中獲得的。.
比較ASTM A106和ASTM A53 B級規格具有相似的機械和化學成分; A106 包括強制性靜水壓測試要求,額定工作溫度高於 A53。如果您的製程工作溫度超過 550F (288C),請指定 A106 而不是 A53。.
SMLS 管道尺寸和時間表圖表
“Schedule”是指給定標稱管道尺寸(NPS)的壁厚。隨著時間表的增加,壁厚和壓力額定能力也會增加。請參閱下面我們預定的 40 SMLS 管道尺寸圖表,以了解最常訂購的尺寸。.
| NPS | OD(毫米) | 重量(毫米) | 重量(公斤/公尺) |
|---|---|---|---|
| 1“ | 33.40 | 3.38 | 2.50 |
| 2“ | 60.33 | 3.91 | 5.44 |
| 4“ | 114.30 | 6.02 | 16.07 |
| 6“ | 168.28 | 7.11 | 28.26 |
| 8″ | 219.08 | 8.18 | 42.55 |
| 10″ | 273.05 | 9.27 | 60.31 |
| 12″ | 323.85 | 9.53 | 73.79 |
ASME B36.10M 尺寸。碳鋼重量以 7. 85 GMS2 的形式計算。.
附表編號 1000 P/S,其中 P = 內部壓力 (psi),S = 允許應力 (psi)。值得注意的是,對於給定的 NPS 直徑,附表 80 管道的壁厚是附表 40 管道的兩倍。.
停止。如果您需要 Schedule 10 到 XXS 的尺寸,請造訪我們的管道 Schedule 尺寸表。.
您需要完整的表格嗎?請按一下此處下載 PDF 格式的完整 SMLS 管道時間表參考圖表(Sch 10 至 XXS)。.
使用 SMLS 管道的地方:按行業劃分的應用
五個行業最常根據管道等級和參數要求指定 SMLS 管道。.
1. 石油和天然氣,API 5L 等級 X42 至 X65 形成用於鑽柱、流線以及某些情況下海底運輸管道焊接的管線等級。在酸性氣體服務中,必須消除焊接加熱區域 (HAZ),以滿足 NACE MR0175 中規定的標準。. API 5L 管線管 提供完整的可追溯性文件,記錄熱分析、靜水壓測試報告和瀕死體驗報告。.
2。發電,包括鍋爐管、電站主蒸汽管道、燃煤、燃氣和核電廠。預計溫度將超過 540 攝氏度。 A106 Gr。B 將提供高達 400 攝氏度的鍋爐管服務,ASTM P11 和 P22 合金鋼管 將帶您高達 565 C。由於這在發電廠的運作中發揮著至關重要的作用,因此無縫管道的卓越抗蠕變性成為一項不容談判的要求。.
3. 化學和石化製程管道在高溫下輸送各種酸、鹼和碳氫化合物。透過使用 SMLS 管道,可以避免焊接缺陷的遷移。由於許多製程涉及高溫熱交換器、反應器和蒸餾塔,因此無縫外觀是大多數製程管道規格的一部分。.
4. 液壓系統、使用冷拔 SMLS 管 DIN 2391 或 ASTM A106 用於幫助保持土木和建築液壓油缸、流體動力管線、6000 psi 輸送管線等的接近和公差。良好的密封接觸並確保一致的孔公差。.
5. 結構、用途包括結構柱、從動樁、機械軸,其強度需要從鋼材中得出。當彎曲或施加無方向的軸向力時,建議使用無縫。.
東南亞海上平台計畫需要 12 公里的 8 英吋管道,用於在 3000 PSI 的壓力下分配氣流。該流包含 2.8% HS。儘管工程師認為焊接管道的成本效益較低,但 NACE MR0175 酸服務規範否認了這一點。.
相反,選擇了 API 5L X65 SMLS,經過標準化,並進行全身超音波測試。零接縫製程消除了任何硫化物應力開裂問題,並且所有製程都經過了 FEED 審查,沒有任何減損請求。.
如何為您的專案選擇合適的 SMLS 管道
將您的操作調整到您想要的正確等級、時間表和程式碼。請按照四個簡單的步驟執行此操作。.
論文 1 詳細介紹剝削狀況:相對最大溫度、受孕壓力、參見環境腐蝕憲法。 Présence de HS?,冷凍技術服務?
步驟 2 2 尋找適合等級的條件:下面的關鍵字場景表將幫助您完善您的規格。.
| 應用 | 推薦等級 | 時間表 | 為什麼 |
|---|---|---|---|
| 高壓O&G管道 | API 5L X42 簡稱 X65 | Sch 80+ | 壓力+耐腐蝕性 |
| 高溫鍋爐/煉油廠 | ASTM A106 Gr.B | Sch 160 | 額定工作溫度為 750°F |
| 一般結構/機械 | ASTM A53 Gr.B | Sch 40 | 具有成本效益,廣泛可用 |
| 酸氣 (H2S) 服務 | ASTM A106 + NACE MR0175 | 每個設計 | 根據 NACE 強制無縫 |
| 零度以下的低溫 | ASTM A333 Gr。6 | 每個設計 | 衝擊測試至 -50°F |
步驟 3 - 確定尺寸:檢查您的發現是否為 OD、牆壁厚度和所需的長度。將其與 ASME B36.10M 的尺寸進行比較,並記住公差不足為 -12.5 %。.
步驟4-確認您符合代碼定義的要求:確定使用的代碼是ASME B31.1(電源管道)、B31.3(製程管道)或B31.8(氣體傳輸)。檢查是否已達到滿足的屈服應力、壁厚和測試。.
針對酸味條件進行設計時,規格應不含熱處理狀態。非標準化 SMLS 管道可以高於 NACE MR0175 的硬度限制(即最大 22 HRC),並且容易受到 SSCC 使用故障的影響。確保硬度讀數低於 NACE N006 標準並提供熱處理證書。.
關於 SMLS 管道的常見問題
Q:什麼是 SMLS 材料?
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Q:無縫管是如何製造的?
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Q:無縫管有什麼用?
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Q:為什麼要使用無縫管而不是焊接管?
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如果沒有焊接,則不存在熱影響區作為腐蝕路徑或裂紋萌生部位。 ASME 代碼將無縫焊縫效率係數 (E) 指定為 1.0,而 ERW 為 0.85,對於相同的壁厚和等級,其可耐受工作壓力大約高出 15%。在 HS 的不良應用中,這是絕對的:NACE MR0175/ISO 15156 允許無縫施工,因為 ERW 黏合線非常有利於硫化物應力開裂。.
成本是下一個重要的專利;預計對焊管徵收 20-40% 的附加費。.
Q:SMLS管道可以用於高溫服務嗎?
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Q:SMLS碳鋼管有哪些ASTM標準?
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關於本指南
這是 SMLS 管道指南,由 baling-steel。com 的技術團隊編制,涉及石油和天然氣、發電和建築採購商的鋼管進口商、庫存商和供應商。規格和公差值源自 ASTM、API 和 ASME 標準、PHMSA 法規編纂以及 Eng-Tips 上的工程線索。.
參考文獻和來源
- 美國交通部 (phmsa。dot。gov) 更新了 PHMSA 2025 IBR 標準
- 49 CFR 第 192 部分 C 子部分:管道工程和聯邦法規電氣規範 (ecfr。gov)
- ASTM A106/A106M 標準規格 依據 ASTM International (astm。org)
- Eng-Tips 工程論壇:無縫管與焊接管討論 (eng-tips。com)
- 開放公關、法國工業和英國4)建立無縫鋼管行業的關鍵參與者並確定競爭水平。 5) 分析主要參與者和市場領導者在該行業中的營銷策略、投資和發展。 6) 透過遵循公司專業發展策略來確定行業主要參與者的市場份額。 7) 了解無縫鋼管行業內不同參與者的表現。 8) 分析影響無縫鋼管行業市場成長和獲利能力的各種因素。 9) 分析無縫鋼管行業中搬運工的進入障礙和權力。 10) 評估所有策略建議領域的成長潛力。開放公關。產業概況 2004-2031 年無縫鋼管市場的經濟屬性 1 產業分析與預測 (openpr。Com)。.
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